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摘要:随着建筑事业的国模不断扩大,对建筑工程质量要求日益提高。近年来,钢筋混凝土结构受到持续关注,并在建筑领域得到了广泛应用。在钢筋混凝土结构中,钢筋保护层厚度直接影响构件的承载力与耐久性,有必要对其厚度进行检测,以确保混凝土结构质量。
关键词:钢筋混凝土;结构钢筋;保护层厚度控制
钢筋材料与混凝土材料的物理膨胀系数相差较小,二者在形成复合结构时,不会因膨胀系数的差异而产生结构开裂的问题,有效提升了结构的强度。另外,因钢筋材料的抗拉强度较好,可以被作为结构中的柔性材料,而混凝土的抗压强度较大可以被作为结构中的刚性材料,这两种材料的结合应用,在结构特性上可以产生互补的作用。在实际施工中,借助焊接和凝结的双重作用可以使其形成强度和抗拉能力较强的结构整体。而钢筋保护层的厚度可以进一步提升其应用水平,为此我们需要对其厚度检测技术加以重视。
1 钢筋保护层的作用
钢筋保护层就是在钢筋混凝土整体构件当中,对钢筋进行包裹并保护钢筋避免外漏的混凝土部分,即混凝土表面至钢筋表面两者之间最小的距离。钢筋保护层厚度控制最主要的作用表现在三个方面:(1)钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋这两种材料所组成的复合结构,结构当中两种材料实现相互有效的粘结,促使钢筋混凝土结构能够有效连接。基于钢筋自身的粘结锚固,需要设置有效的混凝土保护层,通过设置钢筋保护层厚度,能够确保钢筋以及周围的混凝土相互之间共同发挥作用,并全面发挥出钢筋自身的所需强度。(2)若钢筋裸露在外,会直接受到大气以及空气当中各种介质的侵蚀,导致钢筋受到腐蚀并生锈,或者导致钢筋自身有效截面变小,对其结构受力产生影响,因此要结合钢筋耐久性需求及其使用的具体环境,规定钢筋保护层的最小厚度,确保设计使用期间的钢筋构件不会因为锈蚀降低自身结构的可靠性。(3)建筑工程中一些钢筋混凝土板、梁及相关预应力构件具有防火性能要求,此时要对钢筋保护层的厚度进行有效控制,确保钢筋构件满足耐火等级要求,在一定耐火限内钢筋构件具有足够的支持能力。
2 钢筋保护层厚度检测精度的影响因素
2.1 钢筋疏密程度
钢筋疏密程度是对钢筋保护层厚度检测精度产生影响的一个重要因素。当钢筋间距超过钢筋保护层厚度150%时,钢筋保护层厚度检测精度不会受到相邻钢筋的影响,但是如果钢筋间距比保护层厚度小,仪器显示值就会随着钢筋密度的增加而不断减小。特别是在钢筋直径相对较小时,一定要注意保护层厚度区间当中数量较多而且排列较为密集的钢筋,此时仪器的显示值实际偏小程度可能会超过30%,如果钢筋是竖向密集排列,则不会对检测精度产生太大影响。
2.2 钢筋与探头两轴线交角
信号传感器所处位置的直线与钢筋所处平面是否平行也会影响钢筋保护层厚度的检测结果。信号传感器所在直线与钢筋如果处于平行平面,那么检测结果则相对较为准确;如果信号传感器所在直线和钢筋所在平面具有较大夹角,可能会导致检测结果误差偏大。因此,一定要保证钢筋所在平面和信号传感器所在直线处于平行状态。
2.3 仪器参数设置
仪器设置的钢筋直径与实际尺寸相同时,仪器所产生的数据较为准确,设置的钢筋直径如果比实际尺寸长,甚至达到一倍以上,或者只有实际尺寸一半左右,则仪器显示值出现误差,误差值会偏大10%或者偏小10%。
2.4 分布钢筋
在检测主筋保护层厚度的过程中,待检测钢筋的分布位置会对检测数据产生一定影响,造成偏差,通常条件下会出现偏小5%的情况。
2.5 探头大小
小尺寸探头具有较高的精度,不会受到相邻钢筋过大的影响,适用于保护层厚度较小的检测中;大探头适用于保护层厚度相对较大的检测中,检测深度较大而且稳定性强。
2.6 检测面的平整度
在检测过程中,检测面较为平整,则检测值较为准确;如果检测面不够平整,检测数值可能会产生一定的误差。
2.7 导电金属干扰
在波形范围内,如果检测区含有水管、金属电线等导电金属,则会使检测结果出现较大偏差。
3 钢筋保护层厚度检测的技术要点
3.1 合理选取检测位置,确认送检数量
对于检测位置的确认一般要求施工单位和监理单位共同商议决定,会根据检测区域的划分来确定具体检测构建和数量。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015第二条规定,对于梁、板这种构件,参与检测的构件数量要在总体构件数量的2%左右,同时要求最小检测数量为5个,而对于那些承力要求较大的结构构件则需要适当增减检测数量,一般要求悬梁类的构件送检数量要超出半数以上。对于梁构件进行检测时,要对其整体厚度进行检测,而对于板构件进行检测时,則仅需要将检测规格控制在1m以上即可,同时确保最小检测数量为6个。鉴于一些主体结构的荷载能力和强度会受到钢筋保护层厚度的直接影响。为此,需要着重加大对这部分结构的检测力度。
3.2 抽样的代表性部位选择
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015附录E.O.2规定:每根钢筋应在有代表性部位测量1点。这里所说的“有代表性的部位”是指钢筋保护层厚度对构件承载力或耐久性影响较大的部位。尤其是对于一些大跨度建筑中,所用钢筋的长度较长,在受到较大荷载压力后中间部位可能会因为受力过于集中而出现弯曲,因此在进行钢筋保护层厚度检测时,需要选择这样的代表性部位进行送检。
3.3 检测流程的合理规范
在待检构件确定的情况下,需要对被检测的构件进行全面清理,清除表面的杂物和砂浆之后,安装相应规范连接检测设备,连接完成的设备进行预热和清零操作。需要特别注意的是,在进行清零操作时,应尽量避免检测探头与被检测构件近距离接触,同时应该保障周边不存在金属物质,以免对检测设备的最终检测数据造成影响。具体检测操作之前,应确保对探头位置的准确定位,使其位于钢筋材料轴线的正上方,与钢筋呈现垂直的状态。同时,为了保证定位准确,还要在操作扫描之前,根据图纸中钢筋的直径对相应数值进行有效设置,并且对构件内部钢筋的分布状况进行合理确认。相关人员应该操作探头位于被测构件的上方位置,缓慢移动探头并且观察仪器的提示,待仪器发出“嘟”声提示时,就可以证明确定了钢筋的轴线位置,操作人员只需找准位置进行缓慢扫描即可,并且对相应的测量参数进行详细记录,之后对同构件中的其他钢筋保护层厚度进行检测。为确保测量参数的准确性,需要对同一根钢筋的进行两次测量,并且对两次测量的参数进行对比,在数据误差大于1mm的情况下,本次测量的参数将被作废,需要查明原因之后,进行重新测量,直至两次测量的参数误差在允许范围内为止。对于测量参数依旧不符合规范要求的情况下,则需要考虑更换检测设备,进行重新测量。具体检测操作时,会存在钢筋保护层厚度小于检测设备最小显示值的状况。
4 结语
根据现场检测的有关数据,经过要因分析,找到引起钢筋分项工程的质量问题的症结,制订了相应对策,并组织实施后,能有效解决钢筋保护层厚度控制超标的问题,提高了构件的耐久性,从而提高工程质量。
参考文献:
[1]鲁宗平.钢筋保护层厚度检测评定要点解析[J].水利建设与管理,2018,38(11):58-62.
[2]徐有邻,刘刚,程志军,等.混凝土结构中钢筋保护层厚度的检验[J].施工技术,2018(4):78-80.
[3]蒙娇.浅谈钢筋混凝土结构实体检验中钢筋保护层厚度的检测[J].工程与建设,2019,27(4):512-513+564.
关键词:钢筋混凝土;结构钢筋;保护层厚度控制
钢筋材料与混凝土材料的物理膨胀系数相差较小,二者在形成复合结构时,不会因膨胀系数的差异而产生结构开裂的问题,有效提升了结构的强度。另外,因钢筋材料的抗拉强度较好,可以被作为结构中的柔性材料,而混凝土的抗压强度较大可以被作为结构中的刚性材料,这两种材料的结合应用,在结构特性上可以产生互补的作用。在实际施工中,借助焊接和凝结的双重作用可以使其形成强度和抗拉能力较强的结构整体。而钢筋保护层的厚度可以进一步提升其应用水平,为此我们需要对其厚度检测技术加以重视。
1 钢筋保护层的作用
钢筋保护层就是在钢筋混凝土整体构件当中,对钢筋进行包裹并保护钢筋避免外漏的混凝土部分,即混凝土表面至钢筋表面两者之间最小的距离。钢筋保护层厚度控制最主要的作用表现在三个方面:(1)钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋这两种材料所组成的复合结构,结构当中两种材料实现相互有效的粘结,促使钢筋混凝土结构能够有效连接。基于钢筋自身的粘结锚固,需要设置有效的混凝土保护层,通过设置钢筋保护层厚度,能够确保钢筋以及周围的混凝土相互之间共同发挥作用,并全面发挥出钢筋自身的所需强度。(2)若钢筋裸露在外,会直接受到大气以及空气当中各种介质的侵蚀,导致钢筋受到腐蚀并生锈,或者导致钢筋自身有效截面变小,对其结构受力产生影响,因此要结合钢筋耐久性需求及其使用的具体环境,规定钢筋保护层的最小厚度,确保设计使用期间的钢筋构件不会因为锈蚀降低自身结构的可靠性。(3)建筑工程中一些钢筋混凝土板、梁及相关预应力构件具有防火性能要求,此时要对钢筋保护层的厚度进行有效控制,确保钢筋构件满足耐火等级要求,在一定耐火限内钢筋构件具有足够的支持能力。
2 钢筋保护层厚度检测精度的影响因素
2.1 钢筋疏密程度
钢筋疏密程度是对钢筋保护层厚度检测精度产生影响的一个重要因素。当钢筋间距超过钢筋保护层厚度150%时,钢筋保护层厚度检测精度不会受到相邻钢筋的影响,但是如果钢筋间距比保护层厚度小,仪器显示值就会随着钢筋密度的增加而不断减小。特别是在钢筋直径相对较小时,一定要注意保护层厚度区间当中数量较多而且排列较为密集的钢筋,此时仪器的显示值实际偏小程度可能会超过30%,如果钢筋是竖向密集排列,则不会对检测精度产生太大影响。
2.2 钢筋与探头两轴线交角
信号传感器所处位置的直线与钢筋所处平面是否平行也会影响钢筋保护层厚度的检测结果。信号传感器所在直线与钢筋如果处于平行平面,那么检测结果则相对较为准确;如果信号传感器所在直线和钢筋所在平面具有较大夹角,可能会导致检测结果误差偏大。因此,一定要保证钢筋所在平面和信号传感器所在直线处于平行状态。
2.3 仪器参数设置
仪器设置的钢筋直径与实际尺寸相同时,仪器所产生的数据较为准确,设置的钢筋直径如果比实际尺寸长,甚至达到一倍以上,或者只有实际尺寸一半左右,则仪器显示值出现误差,误差值会偏大10%或者偏小10%。
2.4 分布钢筋
在检测主筋保护层厚度的过程中,待检测钢筋的分布位置会对检测数据产生一定影响,造成偏差,通常条件下会出现偏小5%的情况。
2.5 探头大小
小尺寸探头具有较高的精度,不会受到相邻钢筋过大的影响,适用于保护层厚度较小的检测中;大探头适用于保护层厚度相对较大的检测中,检测深度较大而且稳定性强。
2.6 检测面的平整度
在检测过程中,检测面较为平整,则检测值较为准确;如果检测面不够平整,检测数值可能会产生一定的误差。
2.7 导电金属干扰
在波形范围内,如果检测区含有水管、金属电线等导电金属,则会使检测结果出现较大偏差。
3 钢筋保护层厚度检测的技术要点
3.1 合理选取检测位置,确认送检数量
对于检测位置的确认一般要求施工单位和监理单位共同商议决定,会根据检测区域的划分来确定具体检测构建和数量。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015第二条规定,对于梁、板这种构件,参与检测的构件数量要在总体构件数量的2%左右,同时要求最小检测数量为5个,而对于那些承力要求较大的结构构件则需要适当增减检测数量,一般要求悬梁类的构件送检数量要超出半数以上。对于梁构件进行检测时,要对其整体厚度进行检测,而对于板构件进行检测时,則仅需要将检测规格控制在1m以上即可,同时确保最小检测数量为6个。鉴于一些主体结构的荷载能力和强度会受到钢筋保护层厚度的直接影响。为此,需要着重加大对这部分结构的检测力度。
3.2 抽样的代表性部位选择
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015附录E.O.2规定:每根钢筋应在有代表性部位测量1点。这里所说的“有代表性的部位”是指钢筋保护层厚度对构件承载力或耐久性影响较大的部位。尤其是对于一些大跨度建筑中,所用钢筋的长度较长,在受到较大荷载压力后中间部位可能会因为受力过于集中而出现弯曲,因此在进行钢筋保护层厚度检测时,需要选择这样的代表性部位进行送检。
3.3 检测流程的合理规范
在待检构件确定的情况下,需要对被检测的构件进行全面清理,清除表面的杂物和砂浆之后,安装相应规范连接检测设备,连接完成的设备进行预热和清零操作。需要特别注意的是,在进行清零操作时,应尽量避免检测探头与被检测构件近距离接触,同时应该保障周边不存在金属物质,以免对检测设备的最终检测数据造成影响。具体检测操作之前,应确保对探头位置的准确定位,使其位于钢筋材料轴线的正上方,与钢筋呈现垂直的状态。同时,为了保证定位准确,还要在操作扫描之前,根据图纸中钢筋的直径对相应数值进行有效设置,并且对构件内部钢筋的分布状况进行合理确认。相关人员应该操作探头位于被测构件的上方位置,缓慢移动探头并且观察仪器的提示,待仪器发出“嘟”声提示时,就可以证明确定了钢筋的轴线位置,操作人员只需找准位置进行缓慢扫描即可,并且对相应的测量参数进行详细记录,之后对同构件中的其他钢筋保护层厚度进行检测。为确保测量参数的准确性,需要对同一根钢筋的进行两次测量,并且对两次测量的参数进行对比,在数据误差大于1mm的情况下,本次测量的参数将被作废,需要查明原因之后,进行重新测量,直至两次测量的参数误差在允许范围内为止。对于测量参数依旧不符合规范要求的情况下,则需要考虑更换检测设备,进行重新测量。具体检测操作时,会存在钢筋保护层厚度小于检测设备最小显示值的状况。
4 结语
根据现场检测的有关数据,经过要因分析,找到引起钢筋分项工程的质量问题的症结,制订了相应对策,并组织实施后,能有效解决钢筋保护层厚度控制超标的问题,提高了构件的耐久性,从而提高工程质量。
参考文献:
[1]鲁宗平.钢筋保护层厚度检测评定要点解析[J].水利建设与管理,2018,38(11):58-62.
[2]徐有邻,刘刚,程志军,等.混凝土结构中钢筋保护层厚度的检验[J].施工技术,2018(4):78-80.
[3]蒙娇.浅谈钢筋混凝土结构实体检验中钢筋保护层厚度的检测[J].工程与建设,2019,27(4):512-513+564.