水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度檢測運(yùn)用

王思文

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摘要：混凝土保護(hù)層厚度對水運(yùn)工程中混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性有著非常重要的影響，對保證水運(yùn)工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量意義重大。本文從水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層的基本含義著手進(jìn)行論述，進(jìn)而對水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度進(jìn)行了分析，接下來對水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度的檢測運(yùn)用方法進(jìn)行了分析，最后指出了水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度存在的價值，希望對完善水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度檢測有所幫助。

關(guān)鍵詞：水運(yùn)工程；混凝土結(jié)構(gòu)；實(shí)體保護(hù)層；厚度檢測

我國屬于世界上典型的海岸線曲折、漫長的國家，為了充分的發(fā)揮我國的這一地理位置優(yōu)勢，國家建立了大量的深水碼頭、跨海橋隧工程以及離岸海洋工程，有效的促進(jìn)了我國海洋航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。在這些水運(yùn)工程的建設(shè)過程中，混凝土結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，是工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)保障。

一、水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層的基本含義

混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層實(shí)質(zhì)上指的是混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋的外邊緣至混凝土表面之間的混凝土層。通常來說，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層的厚度是混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋的外邊緣至混凝土表面距離的最小值。達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的混凝土保護(hù)層可以有效的保證鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)錨固，以保證鋼筋與其周圍的混凝土能共同工作，并使鋼筋充分發(fā)揮計(jì)算所需強(qiáng)度。

混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層在技術(shù)方面有兩大特點(diǎn)，具體體現(xiàn)在以下兩個方面：

一方面，受混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層材料的物理特性的影響，鋼筋的抗拉強(qiáng)度顯著的大于抗壓強(qiáng)度，而混凝土的抗拉強(qiáng)度則小于抗壓強(qiáng)度，普通的梁板構(gòu)件受外力作用影響下，首先確定梁板截面受拉（彎）區(qū)，在受拉（彎）區(qū)布置受力鋼筋，使鋼筋和混凝土能共同承擔(dān)受抗拉作用，避免或減小構(gòu)件受力后產(chǎn)生的裂縫寬度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載承受能力的目的[1]。另一方面，由于鋼筋與混凝土屬于性質(zhì)完全不同的材料，并且它們之間需粘結(jié)錨固共同作用，由于混凝土與鋼筋的溫度膨脹系數(shù)非常接近，因此，在外部溫度出現(xiàn)變化的情況下，它們不會出現(xiàn)因熱脹冷縮而降低粘結(jié)錨固強(qiáng)度的情況[2]。

二、水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度分析研究

在水運(yùn)工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)體保護(hù)層主要是根據(jù)混凝土所處的環(huán)境條件以及混凝土的強(qiáng)度來確定的。經(jīng)過對工程實(shí)踐的分析研究，我們發(fā)現(xiàn)一般情況下，室內(nèi)環(huán)境中鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)實(shí)體的保護(hù)層厚度主要受結(jié)構(gòu)實(shí)體的使用壽命的影響，但是對于室外的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的保護(hù)層其主要受使用過程中的炭化程度來決定。

在水運(yùn)工程的建設(shè)過程中，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度的設(shè)計(jì)需要考慮結(jié)構(gòu)實(shí)體的截面設(shè)計(jì)情況，這是因?yàn)槌惺芡獠亢奢d拉力的鋼筋與受壓區(qū)的距離越小，那么單位面積內(nèi)混凝土承受的彎矩就越小，從而無法有效的發(fā)揮鋼筋的作用。除此之外，為了有效的發(fā)揮鋼筋的作用，需要將鋼筋設(shè)置在受壓區(qū)，并根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層的合理厚度[3]。

三、水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層厚度檢測運(yùn)用方法研究

通常來說，光圓鋼筋實(shí)際的保護(hù)層厚度（Ci）是混凝土表面與鋼筋表面間的最小距離，如圖（一）所示，其中Ci=C1，但是帶肋鋼筋的實(shí)際保護(hù)層的厚度值與光圓鋼筋的是完全不同的，如圖（二）所示。

圖（一）：光圓鋼筋實(shí)際的保護(hù)層厚度

圖（二）帶肋鋼筋保護(hù)層的實(shí)際厚度

對鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測，既可以采用破損亦或者非破損的方法，也可以采用非破損結(jié)合局部破損的方法進(jìn)行校準(zhǔn)的方法進(jìn)行，根據(jù)GB50204-2002的基本要求，其檢測誤差需要小于1毫米[4]。

首先，局部破損法是指：將混凝土的保護(hù)層進(jìn)行剔鑿使鋼筋露出，但是不要使鋼筋受損，接下來直接測量混凝土與鋼筋外緣的距離就可以了。這種檢測混凝土保護(hù)層厚度的方法，其特點(diǎn)就是直接、準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)將測量結(jié)果精確到0.1毫米的目的，其測量結(jié)果可以作為最終的測量結(jié)果。

其次，非破損方法是指通過電磁波波動原理的雷達(dá)檢測或者通過電磁感應(yīng)原理的鋼筋檢測儀進(jìn)行檢測。一般來說，如果設(shè)備非常的貴、定量又比較差、應(yīng)用面較小時就會采用電磁波波動原理的雷達(dá)檢測；此外，這種檢測方法也是最為常見的檢測方法。檢測儀檢測方法是利用傳感器向混凝土結(jié)構(gòu)中所使用的鋼筋進(jìn)行電磁感應(yīng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電信號，這時主機(jī)系統(tǒng)會對電信號進(jìn)行實(shí)時的處理分析，從而實(shí)現(xiàn)對混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度的檢測[5]。

在進(jìn)行混凝土厚度檢測時，需要先確定好鋼筋的走向、位置，通常會先對上層鋼筋進(jìn)行定位，接下來對下層鋼筋進(jìn)行定位。這個時候，傳感器會在混凝土的表面進(jìn)行勻速移動，在傳感器接近箍筋時，信號就會逐漸的變大，信號的最大值處也就是箍筋的準(zhǔn)確位置；當(dāng)鋼筋在正上方左右旋轉(zhuǎn)時，信號值也會發(fā)生變化，在信號值處于最小時，傳感器就與鋼筋實(shí)現(xiàn)了平衡。在對鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度進(jìn)行測量時，特別要注意要將傳感器和鋼筋平行放置，使鋼筋的移動方向垂直于鋼筋走向，只有這樣，傳感器在越過鋼筋正上方時，儀器才可以準(zhǔn)確的測量出混凝土保護(hù)層的厚度[6]。

四、水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層存在的價值分析

（一）加大混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)的抗力強(qiáng)度

在水運(yùn)工程建設(shè)施工的過程中，鋼筋與混凝土是一起承受外界的荷載作用的，這就需要鋼筋與混凝土之間具有非常大的粘結(jié)機(jī)制，從而有效的避免鋼筋與混凝土之間發(fā)生滑移，從而充分的使鋼筋與混凝土共同作用承受荷載。在這一過程中，混凝土的結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土與鋼筋之間的粘接力的保護(hù)，從而有效的保障了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的荷載承受力[7]。

（二）延長混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的使用時間

由于水運(yùn)工程中的混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層能夠有效的預(yù)防鋼筋表面的氧化層被破壞，進(jìn)而也就可以避免鋼筋腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層使用時間的延長[8]。

（三）避免結(jié)構(gòu)實(shí)體表面開裂

科學(xué)合理的選擇混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的保護(hù)層的厚度，可以有效的發(fā)揮水運(yùn)工程混凝土的保護(hù)作用，從而可以保證結(jié)構(gòu)實(shí)體的質(zhì)量，有效的避免和減小混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體表面開裂現(xiàn)象。

結(jié)語

綜上所述，水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層在水運(yùn)工程的建設(shè)過程中具有重要的意義，為充分的發(fā)揮結(jié)構(gòu)實(shí)體保護(hù)層的作用，必須對保護(hù)層的厚度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和檢測，確保保護(hù)層的厚度科學(xué)、合理，從而為保證水運(yùn)工程的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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