鋼筋混凝土保護層厚度檢測技術(shù)探討

1、畢業(yè)論文任務(wù)書 專業(yè)班級：學(xué)生姓名： 一、題目：鋼筋的混凝土保護層厚度檢測技術(shù)探討二、起止日期 2010 年 9月 10日 至 2010 年 11 月 18日三、主要任務(wù)與要求（一）主要任務(wù)1. 簡要介紹鋼筋的混凝土保護層厚度檢測技術(shù)的目的、原理及常用設(shè)備。2. 重點論述鋼筋的混凝土保護層厚度對工程質(zhì)量的影響及主要檢測方法。3. 詳細論述鋼筋的混凝土保護層厚度檢測結(jié)果分析，并提出對不合格問題處理方法。4. 簡要總結(jié)鋼筋的混凝土保護層厚度檢測技術(shù)的進步及不足。（二）基本要求1. 熟悉相關(guān)規(guī)范，具有調(diào)查研究、收集資料能力；一定的論證能力；一定的理論分析能力并注意進一步培養(yǎng)應(yīng)用計算機的能力。2. 應(yīng)

2、在教師指導(dǎo)下按時獨立完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量。3. 畢業(yè)論文應(yīng)力求研究計劃和方案合理、論點正確、論據(jù)可靠、層次清楚、文理通順、排版規(guī)范、裝訂整齊。畢業(yè)論文一般要求5000至10000字為宜，應(yīng)包括摘要、目錄、正文、參考文獻。4. 畢業(yè)論文文本按規(guī)范化要求裝訂。摘 要建國以來,我國建筑業(yè)得到了迅速發(fā)展,其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就占有舉足輕重的地位。而鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。鋼筋保護層厚度又是關(guān)系到結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等的重要保證。鋼筋保護層厚度質(zhì)量檢測是對重要項目的驗證性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護層，一般是指包裹在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力筋外面具有一定厚度

3、的混凝土層。保護層的厚度，是指從受力主筋的外邊緣到構(gòu)件混凝土外邊緣的距離，也就是受力主筋外皮到構(gòu)件表面的尺寸。鋼筋保護層的厚度及其施工質(zhì)量直接關(guān)系到鋼筋混凝土的承載能力，進而影響工程的質(zhì)量和使用壽命，因此必須予以高度重視。對結(jié)構(gòu)實體檢驗項目，混凝土和鋼筋各一項。由于鋼筋是工廠化產(chǎn)品，均質(zhì)性很好，在原材料階段進行過的試驗檢驗已有足夠的代表性，再從結(jié)構(gòu)中取樣檢驗的必要性不大。而且這種取樣要剔鑿混凝土，在結(jié)構(gòu)中截取鋼筋試樣，然后補強，不僅操作太麻煩，而且傷害結(jié)構(gòu)，因此不可行。但是，混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的位置很大程度上與施工質(zhì)量有關(guān)，而其又對構(gòu)件（尤其是受彎構(gòu)件）的結(jié)構(gòu)性能造成重大的影響。我國現(xiàn)澆混凝土結(jié)

4、構(gòu)施工時鋼筋移位是常見的通病，由此而此起的質(zhì)量缺陷不少，甚至發(fā)生安全事故。因此規(guī)范規(guī)定控制“鋼筋移位”作為實體檢測的項目本文針對實際檢測工作中經(jīng)常遇到的各種結(jié)構(gòu)實體鋼筋的混凝土保護層厚度檢測問題進行了分析，對如何實施檢測及出現(xiàn)的檢測不合格問題，結(jié)合不同情況提出建議和具體處理措施。強調(diào)加大鋼筋的混凝土保護層厚度檢測力度，能促使參建房對這項工作的重視，并通過其在施工過程的“事前控制”及“過程控制”，提高鋼筋的混凝土保護層質(zhì)量，增強構(gòu)件的耐久性。關(guān)鍵詞：鋼筋的混凝土保護層；鋼筋；保護層；檢測；結(jié)構(gòu)探測雷達；電磁感應(yīng)目 錄一、檢測原理和設(shè)備1二、箍筋的保護層問題1三、現(xiàn)澆板負彎矩筋檢測的必要性2四、對

5、保護層厚度小于某一數(shù)值時的檢測2五、主體分次驗收時的保護層厚度2六、檢測檢測結(jié)果的評定3七、超出1.5倍允許偏差時的評定3八、對檢測不合格問題的處理58.1不合格現(xiàn)象的分析58.2不合格情況的處理建議6九、基于電磁感應(yīng)原理檢測的精度問題7十、結(jié)語7參考文獻8 2002年，國家標準混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50204-2002）正式頒布實施，規(guī)范中把鋼筋混凝土保護層厚度檢測作為強制驗收檢測的內(nèi)容之一，缺少該項檢測報告的工程不能進行驗收。因此，對于新建結(jié)構(gòu)驗收檢測、既有建筑質(zhì)量檢測、結(jié)構(gòu)評估檢測等不同檢測目的，筆者就結(jié)構(gòu)實體鋼筋的混凝土保護層厚度檢測工作中存在的問題進行了分析。對檢測工作

6、中遇到的一些問題有了新的認識，在此提出自己的一些觀點。一、 檢測原理和設(shè)備在國內(nèi)市場，常見的鋼筋的混凝土保護層厚度檢測儀器主要有三種，即國產(chǎn)鋼筋檢測儀、進口鋼筋檢測儀和結(jié)構(gòu)探測雷達。三種儀器均是利用電磁感應(yīng)法原理進行鋼筋檢測，即利用信號發(fā)射裝置產(chǎn)生一定頻率的交變電磁場，激發(fā)混凝土內(nèi)鋼筋產(chǎn)生感生電流；鋼筋內(nèi)的感生電流又激發(fā)出二次交變電磁場，被接收裝置接收和識別，根據(jù)接收到的二次交變電磁場的強弱，確定鋼筋的位置、深度和鋼筋直徑。二、 箍筋的保護層問題對于梁柱中箍筋的保護層，現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求不小于15mm。但在實際施工中，人們對箍筋的保護層厚度及重要性重視不夠，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)或抽檢到現(xiàn)澆混凝土構(gòu)

7、件的箍筋保護層厚度不足，甚至在主體驗收前就已出現(xiàn)銹蝕（跡）；有的可從構(gòu)件下部的銹跡處隱約見到箍筋位置。出現(xiàn)箍筋的混凝土保護層厚度不足，一方面可能是由于該構(gòu)件沒有墊設(shè)保護層或墊設(shè)數(shù)量過少，同時導(dǎo)致主筋的混凝土保護層厚度也不足；另一方面，也可能是綁扎不牢固，墊設(shè)方法不當(dāng)，使箍筋分離，箍筋“下移”、“套空”而引起，但主筋的混凝土保護層厚度有可能是合格的。箍筋保護層厚度不足甚至提前銹蝕，其銹脹將會使保護層混凝土過早產(chǎn)生裂縫、脫落，繼而影響到主筋及構(gòu)件的耐久性。檢測中抽測到這樣的構(gòu)件，特別是箍筋已有銹蝕（跡）的，應(yīng)直接對該構(gòu)件鋼筋的保護層厚度判為不合格。梁構(gòu)件存在以上問題時，則底部需測的主筋保護層厚度應(yīng)

8、全部判為不合格并記錄。這對提高箍筋保護層質(zhì)量，保證構(gòu)件的耐久性大有益處。三、 現(xiàn)澆板負彎矩筋檢測的必要性在一些工程中，現(xiàn)澆板構(gòu)件負彎矩鋼筋質(zhì)量未得到應(yīng)有的重視。很多現(xiàn)澆板裂縫與負彎矩筋綁扎不到位及混凝土澆筑過程中踩踏變形有很大關(guān)系。因此 在檢測板底受力鋼筋保護層厚度的同時，也應(yīng)按照一定比例對負彎矩筋的保護層厚度進行檢測，促進負彎矩筋“質(zhì)量”的提高。如某工程，根據(jù)構(gòu)件總數(shù)及規(guī)范抽檢數(shù)量要求，計劃抽取10塊有代表性的現(xiàn)澆板進行鋼筋的混凝土保護層厚度檢測，則應(yīng)考慮在這10塊板中再抽取一定數(shù)量的板同時進行板端負彎矩筋的混凝土保護層厚度檢測，根據(jù)檢測結(jié)果即可大致判斷負彎矩筋位置是否正確。四、 對保護層厚

9、度小于某一數(shù)值時的檢測當(dāng)鋼筋的混凝土保護層厚度低于一定數(shù)值時，檢測儀器便不顯示實際值。如使用某種儀器檢測，當(dāng)實際鋼筋保護層厚度小于6mm時，儀器便顯示“6”，而不是真實數(shù)值，但記錄要求是真實數(shù)值，而不能為“6”。對于這種情況，檢測者不應(yīng)放棄對該構(gòu)件的檢測而另選構(gòu)件，應(yīng)利用標準墊板加在儀器探頭與構(gòu)件間進行檢測，測得數(shù)值減去墊板厚度即為實際鋼筋的混凝土保護層厚度。墊板應(yīng)使用無磁性木板或有機玻璃等材質(zhì)制作，厚度一致，應(yīng)預(yù)先制備好存放儀器箱內(nèi)，以便在遇到上述情況時使用。五、 主體分次驗收時的保護層厚度檢測對于一些多、高層建筑，其主體分部工程可能要分兩次或兩次以上驗收，以利于與裝飾裝修工程交叉進行。對此

10、類情況，其結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度的檢測有兩種方式：1）仍按單位工程抽樣計劃進行檢測，抽樣比例分攤。如：一棟10層樓的房屋，主體分兩次驗收，每次驗收5層，則前5層驗收前檢測構(gòu)件總數(shù)的1%，后5層結(jié)束時再抽檢1%（兩次抽檢數(shù)量總計達到構(gòu)件總數(shù)的2%），主體結(jié)束時，對兩次抽檢數(shù)量相加并計算最終合格率即為該單位工程的合格率。2）每次驗收部分，按照規(guī)范抽查構(gòu)件總數(shù)2%且不少于5個構(gòu)件，并對結(jié)果進行分次評定。根據(jù)評定結(jié)果，如合格，則正常進行下一步主體驗收工作，否則作相應(yīng)處理。最后一次檢測完后，對各次檢測評定結(jié)果計算平均值，作為該單位工程最終的檢測結(jié)果。對上述兩種檢測方式進行比較，前者的缺點是若最后（主體結(jié)

11、束）總評定結(jié)果不合格，但前5層主體有可能已經(jīng)隱蔽，使存在的問題無法處理；后者的缺點是曾加了檢測的數(shù)量，但在每次驗收前能根據(jù)該次檢測結(jié)果，特別是對不合格的問題及時作出處理。所以，筆者認為后者較合適于主體工程分次驗收監(jiān)測。六、 檢測結(jié)果的評定 鋼筋的混凝土保護層厚度檢測屬于計數(shù)抽樣檢測，合格性判定是計算有多少個點合格、多少個點不合格，從而判定單位工程是否合格的一種檢測方法。對于單點是否合格，混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50204-2002）和混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程（dbj01-82-2005）等標準判定基本相同，即梁、柱類構(gòu)件允許偏差+10mm、-7mm；對墻、板類構(gòu)件允許偏差+8mm

12、、-5mm；且不合格點的最大偏差不得超過允許偏差的1.5倍。對于單位工程的合格性判定也基本相同，即全部鋼筋保護層厚度檢驗的合格率占90%以上時，檢驗結(jié)果為合格；合格點率在80%-90%之間時，加倍抽樣檢測，兩次抽樣合格點率在90%以上時，工程合格。否則，檢測結(jié)果為不合格。 七、 超出1.5倍允許偏差時的評定在有些文中，作者曾提出“在實際檢測中，如果出現(xiàn)一點1.5倍允許偏差，但總評合格率大于90%，是直接判為不合格還是再進行二次抽樣檢驗”的問題進行討論，現(xiàn)提出以下建議：a) 如果1.5倍允許偏差點不超過（不合格點）一定比例，則只視為“一般性超過允許偏差值”（超過規(guī)范中規(guī)定允許偏差值），即把“超出

13、1.5倍允許偏差值”的數(shù)量控制在一定比例范圍內(nèi)。超出該范圍，即使總評合格率大于90%亦應(yīng)視為不合格，而不是規(guī)范中籠統(tǒng)規(guī)定的1.5倍的定義，這樣將更加易于操作。b) 對檢測結(jié)果進行統(tǒng)計評定時去掉一個最大及最小值。以上兩點建議，筆者認為對現(xiàn)澆板類有連續(xù)多根配筋的構(gòu)件是適用的，但對于現(xiàn)澆板類特別是懸挑梁等配筋相對較少的重要構(gòu)件（構(gòu)件中出現(xiàn)一點超過1.5倍允許偏差也許會對結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生重大影響），在目前階段應(yīng)仍然按照規(guī)范要求嚴格控制。以上認識的依據(jù)： 檢測中出現(xiàn)的超1.5倍偏差帶有一定的偶然性。 檢測者在檢測時沒有避開構(gòu)件節(jié)點處或者鋼筋焊接點處等不利檢測位置。 構(gòu)件中一點（一根鋼筋）出現(xiàn)超1.5倍偏差，

14、其相鄰鋼筋未必都會出現(xiàn)。 對于現(xiàn)澆板類有連續(xù)多根配筋的構(gòu)件，即使一個構(gòu)件中出現(xiàn)一點超過1.5倍允許偏差現(xiàn)象，對整體構(gòu)件的受力也不會產(chǎn)生太大的不利影響。建議：將超過1.5倍允許偏差點數(shù)控制在總不合格點的10%之內(nèi)，即10個不合格點最多允許出現(xiàn)一個超1.5倍允許偏差點，且同一構(gòu)件不得出現(xiàn)兩（個）次。八、 對檢測不合格問題的處理8.1 不合格現(xiàn)象的分析在有的文章中曾有提出對保護層厚度檢測不合格的處理問題。對參與評優(yōu)的工程，按照工程質(zhì)量評價標準，保護層檢測不合格甚至達不到二檔及以上標準，則該工程不得參與評優(yōu)，這也是對施工方的一種處罰。保護層不足將會影響構(gòu)件的耐久性，所以工程不論是否參與評優(yōu)，其不合格問

15、題均不能輕易放過，應(yīng)列入到質(zhì)量問題的處理程序中來，而不是檢測完了事。究竟如何處理，目前還沒有統(tǒng)一作法。在工程中有因混凝土強度不足導(dǎo)致的工程加固甚至返工的情況，但因鋼筋的混凝土保護層厚度不合格而加固或返工的例子還不多。在近幾年的該項監(jiān)督檢測工作中，對抽取的現(xiàn)澆板構(gòu)件也同時做了板厚的測量。結(jié)合板厚的檢測，其保護層厚度不合格有以下幾種情況：1） 板厚符合要求、保護層厚度偏薄。說明保護層墊置不到位或漏墊。2） 板厚符合要求、保護層厚度偏厚。說明受力筋上移，一方面過厚的保護層易引起構(gòu)件底部混凝土的開裂；另一方面鋼筋上移會減少截面的有效高度，影響構(gòu)件的承載能力。3） 板厚超過設(shè)計要求、保護層厚度同時也偏厚

16、。如設(shè)計板厚100mm，而實際施工達到120mm，同時該板鋼筋的保護層 也超出允許偏差值（正偏差）。對這類問題，一方面要看該工程中存在此類問題的構(gòu)件是否帶有普遍性；另一方面，應(yīng)交由設(shè)計方進行驗算處理。4） 板厚不足同時保護層厚度偏薄或偏厚，這可能先要處理板厚不足的問題，然后是處理保護層厚度不足的問題。因現(xiàn)澆板厚一般多在100mm左右，屬薄壁構(gòu)件，其鋼筋保護層厚度不合格尤其是過厚，大多會使板的有效截面（高度）減少，導(dǎo)致板承載力降低。所以對現(xiàn)澆板構(gòu)件鋼筋保護層厚度不合格問題的處理應(yīng)與實測板厚相結(jié)合。8.2 不合格情況的處理建議 對保護層厚度不足的問題，一些施工方認為構(gòu)件最終進行砂漿抹灰后會得到彌補

17、，即進行了抹灰就等于進行了處理。這是一種不正確的認識。其一、一般抹灰砂漿強度遠達不到保護層混凝土的強度；其二、抹灰層不會像混凝土保護層那樣與鋼筋共同受力；其三、抹灰層易開裂、空鼓，與混凝土構(gòu)件的粘結(jié)牢固性會受到各種因素的影響。因此，抹灰層不能簡單地等同于保護層。結(jié)構(gòu)實體鋼筋的混凝土保護層厚度不足的幾種處理方式：1） 對保護層厚度不足的構(gòu)件，進行構(gòu)件表面抹灰處理，但不是以上所說的簡單抹灰，而應(yīng)該有特殊的抹灰處理方案。首先構(gòu)件表面應(yīng)進行打磨處理，即處理面應(yīng)是粗糙面以便于粘接；其次應(yīng)提高砂漿強度且不易開裂（必要時在砂漿中增加抗裂材料），同時也可在構(gòu)建底部敷設(shè)鋼絲網(wǎng)片以曾強抗裂性。這是目前采取較多的處

18、理方式。2） 考慮到與（保護層不足）構(gòu)件的粘接性能或不便于抹灰處理的，采用高壓設(shè)備對構(gòu)件表面多遍噴射高強度砂漿或細石混凝土等材料。3） 對保護層厚度不足的構(gòu)件，當(dāng)設(shè)計吊頂隱蔽時，一般不采取抹灰處理，但能否考慮在構(gòu)件表面涂刷一層防水涂膜或粘貼其它防水、防火材料以對保護層不足面進行封閉，減少與空氣接觸以延長混凝土的碳化時間，增加構(gòu)件耐久性。這是筆者的初步設(shè)想。 保護層厚度達不到質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定的合格率時，對于偏薄的，一般會想到按照上述或其他辦法處理進行彌補。但是對于超過正偏差、過厚的，則往往對不合格問題很淡漠。對于保護層過厚導(dǎo)致的不合格，處理還是不處理、如何處理，似乎是個很棘手的問題。筆者近幾年檢

19、測出的保護層整體過（偏）厚不合格問題，只要保護層“超厚”現(xiàn)象不是很“離譜”，加之在相對應(yīng)構(gòu)件幾何尺寸（如板厚）檢測符合設(shè)計要求的情況下，均以設(shè)計單位出具“經(jīng)設(shè)計驗算滿足要求”而了結(jié)。 建議：對于偏厚導(dǎo)致的不合格及由此引起的構(gòu)件有效截面減少，應(yīng)由原結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進行嚴格驗算。對于不滿足設(shè)計承載力要求的，應(yīng)要求責(zé)任方進行加固甚至返工處理，不應(yīng)遷就。特別對于一些重要構(gòu)件，如懸挑構(gòu)件負彎矩筋下移嚴重（鋼筋保護層厚度相應(yīng)超厚）的，更應(yīng)嚴格對待。以上是對實際檢測結(jié)果出現(xiàn)了全部“偏厚”或全部“偏薄”兩個（不合格）極端情況進行了分析。但是如果在檢測評定不合格的情況下，發(fā)現(xiàn)不合格點中有近一半不合格點屬查處正偏差的

20、不合格、另一半則屬超出負偏差的不合格，即不合格點呈現(xiàn)“兩級分化”的趨勢，又該如何處理呢？這是介于上述兩者之間的一個問題，值得進一步討論。 另外，建議在規(guī)范修訂中對此類問題從一定程度上予以明確，避免各地出現(xiàn)不同的理解和做法。九、 基于電磁感應(yīng)原理檢測的精度問題目前各地多使用以電磁感應(yīng)為原理的檢測儀器，種類很多，功能不一。在目前還沒有統(tǒng)一的（以該儀器作為檢測手段）檢測技術(shù)規(guī)程其概況下，加之對使用該儀器檢測缺少相應(yīng)的的試驗研究，面對不同構(gòu)件內(nèi)千差萬別的鋼筋位置（差異），該儀器究竟有怎樣的適應(yīng)性，在何種情況下易受到干擾而導(dǎo)致對檢測結(jié)果的誤判，還需要進一步研究分析。作為檢測者亦應(yīng)多積累經(jīng)驗，對于利用相關(guān)儀器檢測中出現(xiàn)的一場現(xiàn)象應(yīng)善于判斷、分析，必要時應(yīng)進行破損檢查驗證。十、 結(jié)語在現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，將鋼筋保護層厚度達到的要求列為強制性條文；現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)工程施