电磁感应法检测钢筋保护层厚度相关问题探讨

宋利堂

（宁夏交通科学研究所有限公司，宁夏 银川 75000）

钢筋保护层检测十分必要，可确保施工项目质量提升，改善施工作业能力。传统检测工作主要是人工检测，工作人员通过增加或减少垫块的方式，配合使用测量仪完成厚度值测量。该方法容易出现误差，影响检测结果真实性。为改善这一问题，本文提出将电磁感应法应用在钢筋保护层检测中，实现对检测工作效率和误差值有效控制。为确保检测技术应用可靠性，相关人员应明确电磁感应法应用原理、把握相关影响因素，使检测数据真实、具有参考价值。

1 检测原理

对保护层厚度进行增加，可使构件所表现出耐久性、锚固性以及防火性更接近预期，但要注意一点，如果保护层厚度过大，将使构件所承载压力大幅增大，进而引起裂缝等问题，导致构件无法发挥出应有性能。针对上述情况，有关部门出台了相应的设计规范，根据建筑计划使用年限，对保护层最佳厚度加以说明，具体数据见表1[1]。若工程所用混凝土未达到C25及以上强度，则要酌情增加保护层厚度。

表1 钢筋保护层最佳厚度

结合电磁学相关理论可知，磁场及电场的产生方式为交替产生，传播方向为由近及远，这也为电磁波的形成提供了条件。电磁波所涉及参数主要有波长、波速还有频率，正常情况下，波速为固定数值。若利用电磁波对距离进行测量，通过要借助相关仪器的探头，对电磁波进行发射与接收，有关人员可根据电磁波往返所花费时间，对待测距离进行计算。而仪器对钢筋分布情况、保护层厚度进行揭示所依托参数，主要有振幅、波形和波谷与波峰的位置，测量原理如图所示：

图1 无磁性介质磁场形状

图2 形成磁性介质的磁场形状

在开展相关工作时，检测人员需要手持能够发射、接收电磁波的探头，对保护层进行匀速扫描，经由探头所发出电磁波与钢筋相遇，通常会形成能够被探头感应并接收的磁场，再借助相关仪器对感应磁场进行分析，便可明确保护层实际厚度。另外，这样做还能够了解钢筋分布情况还有其具体直径。

2 检测结果影响因素

2.1 人为因素

无论是电磁感应法，还是其他检测方法，要想发挥出应有作用，前提都是有专业人员对其进行操作，确保检测可得到有效执行。现阶段，从事技术检测相关工作的人员，普遍存在上岗前未接受系统培训的情况，由此而带来的问题，便是检测人员无法做到以实际情况为依据，对操作方法做适当调整，人为失误难以避免，这必然会给检测结果带来影响[2]。

2.2 钢筋间距

采用钢筋结构的板类构件，通常会酌情增加钢筋间距，梁类构件强调以截面尺寸为依据，均匀布置钢筋，相邻钢筋的距离普遍较小。对于钢筋间距给检测结果所带来影响，可由以下实验进行说明。

某五层楼板建筑，纵向钢筋规格是φ10mm，设计方案对保护层厚度所给定数据为25mm，相邻钢筋的间距是160mm。检测人员利用测定仪检测保护层厚度，自北向南对五根钢筋进行扫描，保护层的厚度分别是24mm，24mm，25mm，24mm，23mm。随后，检测人员基于破损法对检测区域进行验证，最终结果和检测结果一致。

某五层框架梁，三根受力钢筋的规格为φ18mm，工程所用箍筋的规格是φ8mm，要求施工人员对20mm保护层进行建设。由检测人员手持测定仪检测框架梁保护层，自北向南对三根钢筋进行扫描，得出结果为30mm，20mm，23mm。待检测环节告一段落，通过破损验证的方式，对保护层厚度加以确定，仅有一根钢筋的检测结果和验证结果一致，电磁感应所取得数据不具备参考价值。经技术人员分析，导致问题出现的原因主要是钢筋绑扎过近，这说明如果相邻钢筋存在干扰，电磁感应所取得检测结果，将有较大几率出现偏差。

2.3 钢筋位置

通过实验可知，当探头到达钢筋正上方时，其所接收信号强度最强，基于此，检测人员可根据探头对信号进行接收的强弱力度，对钢筋位置进行判断。在开展相关工作时，检测人员手持仪器探头对混凝土表面进行扫描，根据仪器所发出蜂鸣声，对保护层厚度进行记录。但要注意一点，通常只有在信号达到峰值并出现明显下降趋势时，才能对信号峰值做出相应判断，简单来说，就是在探头经过钢筋上方后，方可对钢筋位置进行判定，在钢筋位置没有和探头完全重合的情况下，检测结果并不代表混凝土和钢筋间的直线距离，若将检测结果作为最终结果，将出现检测数据较实际厚度略大的情况。

要想减弱钢筋扫描固有滞后效应所带来影响，关键是要对检测方法进行调整。第一步，沿测试方向用探头对混凝土表面进行扫描，待仪器发出蜂鸣后，将探头所在位置标记为A点。第二步，沿测试反方向对混凝土进行匀速扫描，在仪器发出蜂鸣后，将探头所在位置标记为B点。第三步，连接两点，该直线的中点便是钢筋所在位置。逐一标记处钢筋位置后，方可对保护层厚度进行检测。事实证明，这样做能够有效解决滞后效应导致检测结果不具备参考价值的问题，但要保证在检测过程中探头始终沿直线匀速前进[3]。

2.4 钢筋直径

对保护层厚度进行检测前，检测人员先要结合工程图纸，对施工区域配筋位置加以确定，根据钢筋直径调整测定仪参数设置。关于错误设置钢筋直径给检测结果所带来影响，可经由以下实验加以说明：实验所用仪器为测定仪、游标卡尺和模拟试件。模拟试件所用钢筋为直径16mm的螺纹钢，混凝土规格为C25。待模拟试件制作完成，便可对钢筋进行埋置，保证钢筋两端均位于试件外。钢筋轴向和试件表面的位置关系为平行，外露轴线与试件表面的距离误差不超过0.5mm。

实验流程如下：首先，基于游标卡尺对钢筋外露端点和试件表面的最短距离进行测量，计算平均值。将钢筋直径输入测定仪，按照预先设定的顺序对钢筋进行扫描，通常需要扫描两次或两次以上，计算平均值。其次，在测定仪中输入较实际钢筋直径更大的数值，重复上述步骤，计算平均值。最后，输入较实际钢筋直径更小的数值，重复上述步骤，对比三次实验所得结果。通过实验可知，若设定直径与真实直径不符，检测结果就会出现较为明显的偏差。

3 如何提高检测有效性

保护层厚度会给材料握裹粘结力、承受力带来巨大影响，不同厚度的保护层，通常会赋予材料不同的刚度、强度还有延展性，要想使材料质量达到工程要求，关键是对保护层进行检测。可使检测有效性得到提升的方法如下：

3.1 定期组织培训

作为主导检测工作开展的主体，检测人员如果存在操作误差，必然会使检测结果受到影响。通过研究可知，导致操作误差出现的原因，主要是检测人员未能做到熟练使用相关设备或存在人为失误，这并不利于后续工作的开展，对人员能力进行提升很有必要。例如，有关单位可定期组织培训，在帮助检测人员掌握检测方法与技巧的基础上，使其职业素养还有思想认知得到强化，真正做到全身心投入到检测工作中，从根本上杜绝人为失误使检测结果出现误差的情况发生。

3.2 改善使用环境

钢筋保护层的作用是为钢筋提供保护。关于混凝土结构，由于此类结构往往会对复合材料加以应用，建造钢筋保护层可确保复合材料性能达到预期，钢筋强度可得到充分发挥。由此可见，对建筑工程而言，钢筋保护层具有无法被替代的作用，对其厚度进行检测的目的，主要是判断保护层能否发挥出应有作用。本文所讨论方法的检测原理是基于电磁脉波强度对保护层厚度进行分析，如果检测现场有干扰磁场或其他干扰因素存在，将会给检测结果带来影响，进而出现最终结果和实际厚度不符的情况[4]。要想使检测精确度及有效性达到预期，关键是借助适宜措施对干扰因素进行屏蔽，为检测工作提供理想的开展环境。

3.3 引入先进设备

现阶段，制约检测工作获得更进一步发展的原因，主要是资金投入较少，多数单位均无法做到及时更新检测设备，而利用旧设备对保护层进行检测，不仅无法使检测需求得到满足，还会增加检测结果存在误差的可能性。由此可见，要想使检测结果具备参考价值，当务之急便是增加资金投入，通过购入或研发新型检测设备的方式，使相关工作所具有科技水平得到显著提升。

通过调研可知，可被用来对钢筋保护层进行检测的设备以测定仪为主，该设备既能够自动检测，又可以存储并输出相关数据，属于无损检测设备。检测人员可借助该设备，对钢筋所处位置和分布情况加以了解，结合钢筋直径对保护层厚度做出判断。另外，该设备还可被用来检测导电体、磁性体所处位置，例如，工程所建设水暖以及电缆管道。

4 结论

现阶段，基于电磁感应法对保护层厚度进行检测已成为大势所趋，该方法有助于施工人员了解材料质量并确定适用范围，以此来达到对施工质量进行提高的目的，为群众安全提供保障。但也要注意一点，就是检测过程较易被仪器精确度、磁场或人员能力所影响，进而出现检测结果与实际不符的情况，未来研究的重点应放在对该方法精确度进行提升上，确保其价值得到最大程度发挥。