水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测运用

2015-10-21王思文

基层建设 2015年36期

王思文

台州港海工程咨询有限公司浙江台州 318000

摘要：混凝土保护層厚度对水运工程中混凝土结构的承载能力和耐久性有着非常重要的影响，对保证水运工程结构质量意义重大。本文从水运工程混凝土结构实体保护层的基本含义着手进行论述，进而对水运工程混凝土结构实体保护层厚度进行了分析，接下来对水运工程混凝土结构实体保护层厚度的检测运用方法进行了分析，最后指出了水运工程混凝土结构实体保护层厚度存在的价值，希望对完善水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测有所帮助。

关键词：水运工程；混凝土结构；实体保护层；厚度检测

我国属于世界上典型的海岸线曲折、漫长的国家，为了充分的发挥我国的这一地理位置优势，国家建立了大量的深水码头、跨海桥隧工程以及离岸海洋工程，有效的促进了我国海洋航运事业的发展。在这些水运工程的建设过程中，混凝土结构是基础设施建设的重要组成部分，是工程质量的重要基础保障。

一、水运工程混凝土结构实体保护层的基本含义

混凝土结构实体保护层实质上指的是混凝土结构受力钢筋的外边缘至混凝土表面之间的混凝土层。通常来说，混凝土结构实体保护层的厚度是混凝土结构受力钢筋的外边缘至混凝土表面距离的最小值。达到规定标准的混凝土保护层可以有效的保证钢筋和混凝土之间的粘结锚固，以保证钢筋与其周围的混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。

混凝土结构实体保护层在技术方面有两大特点，具体体现在以下两个方面：

一方面，受混凝土结构实体保护层材料的物理特性的影响，钢筋的抗拉强度显著的大于抗压强度，而混凝土的抗拉强度则小于抗压强度，普通的梁板构件受外力作用影响下，首先确定梁板截面受拉（弯）区，在受拉（弯）区布置受力钢筋，使钢筋和混凝土能共同承担受抗拉作用，避免或减小构件受力后产生的裂缝宽度，进而实现提高混凝土结构构件荷载承受能力的目的[1]。另一方面，由于钢筋与混凝土属于性质完全不同的材料，并且它们之间需粘结锚固共同作用，由于混凝土与钢筋的温度膨胀系数非常接近，因此，在外部温度出现变化的情况下，它们不会出现因热胀冷缩而降低粘结锚固强度的情况[2]。

二、水运工程混凝土结构实体保护层厚度分析研究

在水运工程中，混凝土结构的实体保护层主要是根据混凝土所处的环境条件以及混凝土的强度来确定的。经过对工程实践的分析研究，我们发现一般情况下，室内环境中钢筋混凝土的结构实体的保护层厚度主要受结构实体的使用寿命的影响，但是对于室外的钢筋混凝土结构实体的保护层其主要受使用过程中的炭化程度来决定。

在水运工程的建设过程中，混凝土结构实体保护层厚度的设计需要考虑结构实体的截面设计情况，这是因为承受外部荷载拉力的钢筋与受压区的距离越小，那么单位面积内混凝土承受的弯矩就越小，从而无法有效的发挥钢筋的作用。除此之外，为了有效的发挥钢筋的作用，需要将钢筋设置在受压区，并根据技术标准来确定结构实体保护层的合理厚度[3]。

三、水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测运用方法研究

通常来说，光圆钢筋实际的保护层厚度（Ci）是混凝土表面与钢筋表面间的最小距离，如图（一）所示，其中Ci=C1，但是带肋钢筋的实际保护层的厚度值与光圆钢筋的是完全不同的，如图（二）所示。

图（一）：光圆钢筋实际的保护层厚度

图（二）带肋钢筋保护层的实际厚度

对钢筋混凝土的保护层厚度进行检测，既可以采用破损亦或者非破损的方法，也可以采用非破损结合局部破损的方法进行校准的方法进行，根据GB50204-2002的基本要求，其检测误差需要小于1毫米[4]。

首先，局部破损法是指：将混凝土的保护层进行剔凿使钢筋露出，但是不要使钢筋受损，接下来直接测量混凝土与钢筋外缘的距离就可以了。这种检测混凝土保护层厚度的方法，其特点就是直接、准确，实现将测量结果精确到0.1毫米的目的，其测量结果可以作为最终的测量结果。

其次，非破损方法是指通过电磁波波动原理的雷达检测或者通过电磁感应原理的钢筋检测仪进行检测。一般来说，如果设备非常的贵、定量又比较差、应用面较小时就会采用电磁波波动原理的雷达检测；此外，这种检测方法也是最为常见的检测方法。检测仪检测方法是利用传感器向混凝土结构中所使用的钢筋进行电磁感应，进而转换成电信号，这时主机系统会对电信号进行实时的处理分析，从而实现对混凝土实体结构保护层厚度的检测[5]。

在进行混凝土厚度检测时，需要先确定好钢筋的走向、位置，通常会先对上层钢筋进行定位，接下来对下层钢筋进行定位。这个时候，传感器会在混凝土的表面进行匀速移动，在传感器接近箍筋时，信号就会逐渐的变大，信号的最大值处也就是箍筋的准确位置；当钢筋在正上方左右旋转时，信号值也会发生变化，在信号值处于最小时，传感器就与钢筋实现了平衡。在对钢筋混凝土保护层的厚度进行测量时，特别要注意要将传感器和钢筋平行放置，使钢筋的移动方向垂直于钢筋走向，只有这样，传感器在越过钢筋正上方时，仪器才可以准确的测量出混凝土保护层的厚度[6]。

四、水运工程混凝土结构实体保护层存在的价值分析

（一）加大混凝土实体结构的抗力强度

在水运工程建设施工的过程中，钢筋与混凝土是一起承受外界的荷载作用的，这就需要钢筋与混凝土之间具有非常大的粘结机制，从而有效的避免钢筋与混凝土之间发生滑移，从而充分的使钢筋与混凝土共同作用承受荷载。在这一过程中，混凝土的结构实体保护层能够实现对混凝土与钢筋之间的粘接力的保护，从而有效的保障了钢筋混凝土结构实体的荷载承受力[7]。

（二）延长混凝土结构实体的使用时间

由于水运工程中的混凝土结构实体保护层能够有效的预防钢筋表面的氧化层被破坏，进而也就可以避免钢筋腐蚀现象的发生，从而能够实现对混凝土结构实体保护层使用时间的延长[8]。

（三）避免结构实体表面开裂

科学合理的选择混凝土结构实体的保护层的厚度，可以有效的发挥水运工程混凝土的保护作用，从而可以保证结构实体的质量，有效的避免和减小混凝土结构实体表面开裂现象。

结语

综上所述，水运工程混凝土结构实体保护层在水运工程的建设过程中具有重要的意义，为充分的发挥结构实体保护层的作用，必须对保护层的厚度进行合理设计和检测，确保保护层的厚度科学、合理，从而为保证水运工程的质量奠定基础。

参考文献：

[1]李俊毅，李晓明，卢秀敏，杨建军，雷周.水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测的实践[J].商品混凝土，2009，12：57-60.

[2]孙晰雯.水运工程钢筋混凝土结构实体保护层的作用探究分析[J].中国水运（下半月），2012，03：230-231.

[3]汪阳春.混凝土结构实体钢筋保护层厚度检测探析[J].广西城镇建设，2012，05：99-102.

[4]李俊毅，梁萌，卢秀敏，李晓明，张勇，陈韬.对水运工程钢筋混凝土结构实体保护层作用的认识[J].水运工程，2006，04：9-13.

[5]李树奇，李俊毅，李晓明.检测实体混凝土保护层厚度允许偏差的商榷[J].中国港湾建设，2006，04：1-3+12.