混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)方法

楊占國　張俊娥

[摘要]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，目前我們的建筑業(yè)大部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于其強(qiáng)度和耐久性比較高，被廣泛用于現(xiàn)代建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的厚度對混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性有很大的影響。對鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測也是保證工程質(zhì)量的重要手段之一，在實(shí)際檢測過程中，運(yùn)用合理的檢測方法對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性來說是非常重要的。

[關(guān)鍵詞]混凝土結(jié)構(gòu)；鋼筋保護(hù)層厚度；檢驗(yàn)方法

一、混凝土中鋼筋保護(hù)層的作用

鋼筋外緣與混凝土結(jié)構(gòu)外緣之間的最小距離就是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的厚度。鋼筋保護(hù)層厚度具有以下優(yōu)點(diǎn)：鋼筋混凝土保護(hù)層厚度可以防止鋼筋因環(huán)境的影響而被腐蝕，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足相關(guān)要求；在高溫或易發(fā)生火災(zāi)的地方，由于混凝土導(dǎo)熱系數(shù)低，保護(hù)層能有效地防止部件表面由于溫度過高而達(dá)到著火的熔點(diǎn)，降低了火災(zāi)的發(fā)生率；由于混凝土中水泥顆粒的水化作用與凝膠體在受壓狀態(tài)下，導(dǎo)致鋼筋混凝土表面受到了不同的壓力做而出現(xiàn)的不平整的現(xiàn)象。因此，鋼筋錨栓在混凝土結(jié)構(gòu)中，不僅增強(qiáng)了鋼筋混凝土的強(qiáng)度和耐久性，還提高了工程安全性和穩(wěn)定性，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度檢測是否合格與混凝土結(jié)構(gòu)安全l生和強(qiáng)度緊密相連。

二、鋼筋保護(hù)層厚度檢測的意義

（一）鋼筋實(shí)體檢驗(yàn)項(xiàng)目的選擇

由于鋼筋屬于產(chǎn)品，其鋼筋的強(qiáng)度和質(zhì)量在進(jìn)場之前都有出場檢測報(bào)告，在選擇鋼筋原材料樣品時(shí)，要在監(jiān)理人員的見證下進(jìn)行取樣，而且取的鋼筋樣品一定要代表性，所以在混凝土實(shí)體中進(jìn)行鋼筋取樣，不僅選取比較麻煩而且取的樣品還不具備代表性，對工程結(jié)構(gòu)的破壞性還比較大，所以在實(shí)際過程中，我們在原材料使用前就進(jìn)行鋼筋檢測。鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的作用極大地影響了結(jié)構(gòu)工程的整體質(zhì)量，尤其對彎曲構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特性產(chǎn)生了重大影響。在混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，鋼筋移位在鋼筋混凝土施工時(shí)時(shí)比較常見的，同時(shí)要嚴(yán)重影響了工程的整體穩(wěn)定性和安全性。因此，在新的鋼筋混凝土驗(yàn)收規(guī)范中對鋼筋的移位做出了明確的規(guī)定和驗(yàn)收要求。

（二）以往隱蔽工程驗(yàn)收存在的缺陷

采用舊的鋼筋混凝土驗(yàn)收規(guī)范來對混凝土工程驗(yàn)收時(shí)有很大的一個(gè)缺陷，隱蔽工程是驗(yàn)收的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，所以在澆筑混凝土?xí)r，會(huì)將施工過程中的所有問題都被覆蓋，因此這種方法存在一定的弊端，由于混凝土在澆筑的過程中，要對混凝土進(jìn)行振搗，在振搗時(shí)就會(huì)發(fā)生鋼筋的移位現(xiàn)象。最常見鋼筋移位是由于安裝人員在施工現(xiàn)場不停的在上面走動(dòng)，導(dǎo)致有效高度和設(shè)計(jì)要求不匹配，從而降低了彎曲性承載力、裂縫控制和剛度。在實(shí)際建設(shè)過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)這個(gè)問題，所以我們一定要嚴(yán)格按照新的鋼筋混凝土驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工和驗(yàn)收。

（三）鋼筋移位引起的質(zhì)量問題

當(dāng)保護(hù)層變小時(shí)，較薄的混凝土保護(hù)層厚度會(huì)削弱鋼筋對混凝土的粘附強(qiáng)度，其主要原因在于錨固鋼筋的強(qiáng)度沒有達(dá)到要求，應(yīng)力沒有很好的被傳遞，這直接影響了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，另外保護(hù)層如果太小，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋被碳化、鈍化、腐蝕，降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。如果混凝土保護(hù)層厚度太大，就會(huì)減小該部分的有效高度，從而影響了彎曲構(gòu)件裂縫的承載能力、剛度和裂縫控制。最常見的是鋼筋彎曲構(gòu)件由于移位而引起的裂紋，如果這種現(xiàn)象發(fā)生在懸臂梁上，彎曲鋼筋的移位就會(huì)導(dǎo)致工程倒塌，從而導(dǎo)致人員傷亡，所以我們在驗(yàn)收過程中一定要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，以避免事故發(fā)生。

三、鋼筋混凝土保護(hù)厚度檢測的方法

（一）檢測位置的選定和抽檢數(shù)量的確定

在檢測時(shí)必須由施工技術(shù)人員和監(jiān)理工程師在場，檢測梁和板時(shí)選取的位置不得小于2%，并且需要被送檢的組件不得少于5個(gè)，這些檢測構(gòu)件中懸臂構(gòu)件的比例應(yīng)該超過50%。在選定的梁的構(gòu)件中，必須檢查所有縱向鋼筋的厚度；在對梁進(jìn)行檢測時(shí)，用于測試樣品的范圍是應(yīng)該大于1m以上，并且不小于6個(gè)。

鋼筋混凝土保護(hù)層厚度對建筑物的承載能力和結(jié)構(gòu)的耐久性有著重要的影響，也是鋼筋保護(hù)層檢測的主要位置，其中懸臂梁構(gòu)件和鋼筋工程的受力構(gòu)件的檢測也是不容忽視的，都會(huì)影響整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性。目前，商品房陽臺主要采用懸臂式結(jié)構(gòu)，從力學(xué)的角度來看，承受陽臺構(gòu)件的最承載能力取決于構(gòu)件的根部位置。

（二）檢查方法

1.局部破損方法

把混凝土的鋼筋用破損的方法把鋼筋露出來，然后測量從混凝土表面到鋼筋根部的距離，這種方法是保護(hù)層厚度檢測中最常用的也是最直接、最準(zhǔn)確的，也符合驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)有爭議時(shí)，應(yīng)作為最終裁決的手段。

2.非破損方法

用測定儀量測來檢測鋼筋保護(hù)層厚度，其原理是使用檢測設(shè)備中發(fā)射電磁波，用電磁波來感應(yīng)確定鋼筋的位置，該方法的優(yōu)點(diǎn)是方便、快捷，但設(shè)備的成本比較高，不易被廣泛使用在鋼筋保護(hù)層厚度的檢測上。非破損方法的最大弱點(diǎn)就是測量不準(zhǔn)確，不是儀器本身的準(zhǔn)確性不符合規(guī)定，是對整體鋼筋的保護(hù)層檢測不正確，而單筋檢測的準(zhǔn)確度非常高。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)配置中，鋼筋工程是由多個(gè)單肋、箍筋、分布式鋼筋組合而成的，測量準(zhǔn)確度在很大程度上取決于電磁場的影響，在實(shí)際檢測過程中，如果使用這種方法，就要用更局部破損的方法來進(jìn)行校準(zhǔn)，與校準(zhǔn)的結(jié)果進(jìn)行對比修正儀表。

3.驗(yàn)收界限

在《規(guī)范》附錄E.0.4，E.0.5中明確規(guī)定，驗(yàn)收鋼筋保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)和要求：首先，分別檢測梁構(gòu)件和板構(gòu)件，檢測的合格率不能疊加在一起，量構(gòu)件的誤差范圍在+10，-7毫米之間；板構(gòu)件的誤差是在+8，-5毫米之間。這實(shí)際上是在驗(yàn)收鋼筋分項(xiàng)工程中保護(hù)層厚度尺寸偏差允許的范圍。在施工過程中由于不同的元素的影響，會(huì)使正偏差的增加幅度更大。對于正常的施工情況，用這種方法來檢測是合格的，但要確保構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特性。根據(jù)測量結(jié)果的通過率來確定梁和板的施工質(zhì)量是否符合施工的要求，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是90%，即所有控制點(diǎn)的合格率在90%以上或在誤差的允許范圍內(nèi)，這才符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

四、混凝土鋼筋保護(hù)層厚度檢測結(jié)果的處理

第一，由于測試顯示保護(hù)層的厚度太薄，這將出現(xiàn)不均勻的承載負(fù)荷力，導(dǎo)致鋼筋被腐蝕降低鋼筋使用上，如果混凝土出現(xiàn)了裂縫，就會(huì)存在安全隱患。第二，如果遇到比較厚的保護(hù)層，因?yàn)楹穸葧?huì)影響縱向受力的鋼筋，導(dǎo)致受到的作用力會(huì)離其構(gòu)件的截面距離越來越近，減小了構(gòu)件截面的高度，在承載能力上就會(huì)受到影響，出現(xiàn)安全問題。對此，對于檢測混凝土鋼筋保護(hù)層厚度時(shí)面臨不合格的問題，可以通過以下的措施進(jìn)行解決。首先，若是在檢測的過程中遇到比較薄的保護(hù)層，可以進(jìn)行進(jìn)一步的加厚處理。對其表面實(shí)行粗糙化，進(jìn)一步地為了使其強(qiáng)度得到增強(qiáng)，就要實(shí)施抹灰的操作，可以通過將鋼絲網(wǎng)片添加到底部，可以解決其開裂的問題。因?yàn)槌霈F(xiàn)比較弱的粘接能力，所以對于構(gòu)件的表面一定要進(jìn)行細(xì)石混凝土的使用，或者砂漿的多次噴射處理；此外，當(dāng)設(shè)計(jì)者遇到比較厚的保護(hù)層時(shí)就要進(jìn)行進(jìn)一步地計(jì)算，因?yàn)楣ぜ霈F(xiàn)不合格的問題，就要進(jìn)一步地通過再一次的處理或者要求責(zé)任方進(jìn)行返工處理。

五、結(jié)語

測試鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度是結(jié)構(gòu)評估和安全評估的重要內(nèi)容，鋼筋保護(hù)層檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)安全和后期的驗(yàn)收，所以值得我們所有人員重視。技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照鋼筋保護(hù)層的厚度進(jìn)行控制，充分認(rèn)識到有關(guān)保護(hù)層厚度驗(yàn)收的規(guī)定和試驗(yàn)的規(guī)范。在檢測之前，應(yīng)按鋼筋材料中的設(shè)計(jì)信息，選擇適當(dāng)?shù)臏y試表面，來檢測鋼筋混凝土的包含的磁性材料，預(yù)埋管的結(jié)構(gòu)元件等，在檢測過程中應(yīng)該注意鋼筋探測儀的位置是不是在零點(diǎn)狀態(tài)。如果局部有破損應(yīng)按照局部檢測方法的規(guī)定進(jìn)行檢測。