电磁法检测钢筋及钢筋锈蚀检测.ppt

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1、钢筋检测,钢筋检测方法目的及依据验证和修正 钢筋检测仪自校验方法Windows软件及检测报告钢筋检测仪器,一、结构实体钢筋检测方法,1、影响结构的安全性和耐久性。2、对旧有结构进行评估、改造时对配筋量的检测需要。3、满足混凝土结构施工质量验收规范（GB50204-2002）贯彻实施的需求，依据其附录E的规定实施。,1.1、检测依据及要求,1.检测的构件、抽样部位及数量只对结构实体的梁、板类构件进行保护层厚度检测。抽样部位：由监理（建设）、施工等各方依据构件的重要性选取。抽样数量：梁、板类各抽取构件总数的2%且不小于5个。其中若有悬挑构件，则其中抽取的数量不小于该类构件总数的50%。,2.测点的

2、布置,梁类构件：对全部纵向受力钢筋的保护层厚度。板类构件：抽取不少于6根纵向受力钢筋检测其保护层厚度。3.保护层厚度的要求及测试误差梁类：10mm、7mm；板类：8mm、5mm；测试误差：不大于1mm。,1.2、检测方法及原理,雷达检测&钢筋检测仪。雷达：电磁波波动，定性钢筋仪：电磁感应，可定量。由于雷达法对保护层厚度检测的测试精度有限（几个mm），目前结构实体检测中广泛使用的是用电磁感应原理的钢筋检测仪,1.3、钢筋仪的构成及基本原理,钢筋仪：传感器信号线主机原理：,主机,传感器,电磁场,铁磁介质,激励信号,感生电磁场,接收信号,1.4、理论及分析,(1),1.位置及保护层,信号值、当前距离

3、、滚动条、声音、指示灯,E,位置：检测峰值点“滞后效应”,(2),保护层厚度H=y-D/2,2 钢筋直径,由公式(2)可知，在直径与保护层厚度均未知的情况下，必须对两个不同状态的信号值测量，得出二元方程组，求解出D和H。两次测量的实现方法：（1）正交测量法：手动改变传感器与钢筋的相对位置（平行、垂直），两次测量。引入两次定位误差。（2）内部切换法：主机自动切换传感器的工作状态，进行两次测量。（传感器为多收发系统结构）。,1.5、板、柱钢筋位置及保护层厚度检测,1.位置检测平行扫描法：,先在与箍筋（或上层钢筋）设计方向垂直的方向扫描两条相互平行的测线a1、a2；确定箍筋钢筋的准确位置和走向。沿间

4、距较大的箍筋（或上层钢筋）中间位置扫描两条相互平行的测线b1、b2，确定下层钢筋的准确位置和走向。（右上图所示）避免出现误判。（右下图所示）,旋转扫描法：（适于指向性传感器）,首先沿与被测钢筋相垂直的方向扫描线b1匀速移动传感器，当找到钢筋时旋转传感器，找到信号值最大的传感器位置，此时其与钢筋平行；,保持传感器角度不变，平行左右移动传感器，找到信号值最大的位置，即为钢筋准确位置及走向。总结：布筋明确的构件：用平行扫描法，快、准。布筋不明确的构件：平行扫描法与旋转扫描法结合，准。,2保护层厚度检测方法,（1）准确测定钢筋位置，将传感器置于钢筋正上方时，测量值即为保护层厚度值，（2）将传感器与被测

5、钢筋平行，以垂直于钢筋的方向越过钢筋正上方，仪器自动记录保护层厚度值。注意：尽量将传感器置于与被测钢筋垂直、间距较大的两根钢筋的正中间。对于同一根筋宜多测几个测点，同时去除明显异常测点的数据（可能受绑扎丝的影响）,精确测量钢筋保护层厚度,1.6.梁类构件的位置及保护层厚度检测,钢筋间距较密，仪器接收的信号值变化相对较小，其显示的保护层厚度值变化更小，甚至几乎没有变化。多数仪器无法自动测量。方法：确定箍筋位置，在间距大的箍筋中间以慢速匀速移动传感器，人工判定钢筋位置；在相反的方向重新扫描一次，两次扫描结果相互验证。为了慎重起见，最好在另外两条上层钢筋中间重复上述测量，以核实测量结果，并且准确定向

6、钢筋。,解决办法：（1)磁场集焦（2)自动跟踪,2.保护层厚度检测影响因素、检测及修正方法,测量准确度影响因素（不可控因素）：相邻钢筋、绑扎丝、骨料品种（含铁质成分）、钢筋材质、水泥品种等。其中较大且可知影响为相邻钢筋。主筋直径18、箍筋直径8、不同间距、不同保护层厚度的实测数据,相邻筋影响分析：,（1）保护层厚度测量值偏小（2）直径与保护层厚度相同时，间距越小，偏差越大。（3）直径与间距相同时，保护层厚度越大，影响越大。（4）间距大于一定数值（不同保护层厚度其值各不相同），影响可忽略。相同情况下，不同的仪器其影响情况不同，一般的传感器尺寸越大，影响越严重。,1.7 直径检测,现状及影响因素,

7、单筋或间距较大时较准 现场检测偏差较大除相邻钢筋、绑扎丝、骨料品种（含铁质成分）、钢筋材质、水泥品种等影响外，位置定位精度。钢筋直径的检测一般是以单棵钢筋为物理模型，实际混凝土结构中，钢筋都以主筋加箍筋方式或网状布局方式设置，与物理模型存在较大差距，不可避免地要产生测量误差。在钢筋间距较大的情况下，这种影响很小，基本可以忽略不计；但是在钢筋间距较小的情况下，测量结果与真值存在很大的偏差。,直径测量方法：,（1)准确定位钢筋（2)选取钢筋间距较大的部位，并尽可能在相邻筋中间。（3)测试钢筋直径（保护层小、钢筋间距较大）（4)若数据随机误差较小、局部剔凿予以确认或修正（5)若随机误差较大则用剔凿检

8、测。无损检测的方法仍需进一步提高,主筋直径18、箍筋直径8的在不同钢筋间距下实测结果,小结：,（1)保护层厚度、主筋间距大致相同时，测量结果存在明显的系统误差；（2)随机误差较小，（3)箍筋间距为大于80mm，保护层厚度为30mm时，测量结果基本符合真实值。,主筋直径18、箍筋直径8的在不同钢筋间距下实测结果（某国外仪器）（随机误差较大）,1.8 保护层测试要求及数据分析处理,1.保护层测试要求,详见混凝土中钢筋检测技术规程（建设部标准，送审稿）和电磁感应法检测钢筋保护层厚度和钢筋直径技术规程（北京地方标准，送审稿）2.数据处理（合格判断）当合格率为90%及以上时，检验结果合格。当合格率小于9

9、0%，但不小于80%，可增加抽取同样数量的构件进行检测；若两次抽样点总和计算的合格率大于或等于90%时，检验结果合格。检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于规定允许偏差的1.5倍。,二 测量结果进行验证和修正,将测试结果和实际值进行对比验证，是检查测试结果准确性的最好方式,在以下情况下需要考虑,在以下情况下需要考虑对检测结果有疑义钢筋间距：保护层厚度1.5箍筋间距10cm,验证的方法,局部破损验证非破损验证,局部破损验证,选择典型位置正确的读数方法,非破损验证,在a面测量保护层厚度X，同时精确定位后测量钢筋中心到平面b的距离d1；然后测量该钢筋在b面的保护层厚度Y和到平面a的距离d2。,利用角

10、部钢筋,三 钢筋检测仪自校验方法,仪器达到或超过校验时效期限对仪器测量结果产生怀疑,校验试件,校验试件的保护层尺寸 12mm、25mm、40 mm、mm。校验试件至少为3块，内置钢筋分别为：(1)8或10的普通HPB235（Q235）级光圆钢筋。(2)14或16的普通HRB335（20MnSi）级螺纹钢筋。(3)22或25的普通HRB335（20MnSi）级螺纹钢筋。,等效校验试件,用非金属材料组成测试板 注意测试板底面一定要与钢筋外表面接触,几点应注意的问题,(1)、钢筋必须是未经拉拔试验的标准钢筋，且钢筋长度不宜小于600mm。(2)、保护层厚度是指钢筋外表面到混凝土表面的垂直距离。(3)

11、、混凝土试件表面如果有较大弧度时，需要修正。(4)、环境无强交变电磁场,4.混凝土钢筋检测仪,确定钢筋位置、钢筋走向准确测量钢筋保护层厚度估测钢筋直径,ZBL-R6系列钢筋检测仪主要用途,ZBL-R6系列混凝土钢筋检测仪,ZBL-R610,ZBL-R630,ZBL-R620,ZBL-R650,ZBL-R6系列混凝土钢筋检测仪,新产品,智博联专利技术,两根钢筋间距很小可以通过峰值分辩,产品特点及主要技术指标,专门针对钢筋分布密集情况设计的密集筋测试功能（R620），有效解决钢筋漏判问题；单一探头最大保护层探测深度达180mm；测试精度达1mm；实测钢筋直径及保护层厚度（不需设定钢筋直径值）；自动

12、锁定保护层厚度值，存储多达20万个数据；快速判定钢筋位置，图形、数字、声音多重提示；数据统计分析，可传至计算机处理。,钢筋锈蚀及其检测方法,1.钢筋锈蚀对结构的影响,一，钢筋锈蚀直接使钢筋截面减小，从而使钢筋的承载力下降，极限延伸率减少；二，钢筋锈蚀产生的体积比锈蚀前的体积大得多（一般可达23倍），体积膨胀压力使钢筋外围混凝土产生拉应力，发生顺筋开裂，使结构耐久性降低；三，钢筋锈蚀使钢筋与混凝土之间的粘结力下降。因此，钢筋锈蚀对结构的承载力和耐久性都造成了严重影响，,2.钢筋锈蚀检测技术,自然电位法把钢筋混凝土作为电极，通过测量钢筋电极和参考电极的相当电势来判断钢筋的锈蚀情况。自然电位法的优点

13、是设备简单、操作方便。缺点是定性的判定锈蚀的可能程度，不能定量测量钢筋锈蚀比例。应用最广泛。交流阻抗法对混凝土构件施加一个小的交流信号，通过测量和对比输入与输出信号振幅及相位之间的关系来判断混凝土电极体系的性质。可以确定出电极的各种电化学参数以及电化学反映的控制步骤。通过交流阻抗谱随时间的演变也可以研究锈蚀过程的变化规律。该方法的缺点是，测量时间较长，仪器设备也比较昂贵，分析方法复杂，测量的阻抗谱与构件的几何尺寸有关，不适合现场测试。,2.钢筋锈蚀检测技术,线性极化法通过向测量区域施加一个小电流，测量该电流引起的电位变化，因此测定出极化电阻可以求得极化电流，根据法拉第定律可以将极化电流转换为钢

14、筋的损失量。该方法测量方便快捷测试精度较高。缺点是：现场构件的计算系数不容易准确测定；很难准确界定测量范围的大小；仪器精度要求很高。混凝土表面电阻率法钢筋锈蚀发生时，会产生电子的迁移，从而在混凝土表面发生电子分布差异，通过测量混凝土表面的电阻率分布情况判断钢筋的锈蚀可能性。该方法受混凝土表面水分含量和化学成分的影响。,3.半电池电位法的检测原理,钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学过程。在混凝土表面会形成不同的电势分布，钢筋和混凝土可以看作是半个弱电池组，利用“CuCuSO4饱和溶液”形成的半电池与“钢筋混凝土”形成为半电池构成一个全电池系统。由于“CuCuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定，测得钢筋

15、混凝土电位值可以评估钢筋锈蚀状态。,4.检测方法,准备电极：配制CuCuSO4饱和溶液，充入电极约到4/5位置。湿润被测表面：饮用水中加入适量（约2%）家用液态洗涤剂，检测时，保持混凝土湿润，但表面不存有自由水。连接电极：利用钢筋检测仪测一根钢筋的位置，凿除使钢筋外露，打磨钢筋表面，除去锈斑，用导线将其与仪器相连。电极与仪器相连。布置测点：测定的钢筋分布，测线布置在钢筋的正上方，测线上测点的间距一般为1050cm，测试面积不宜大于5米5米。读取各测点的电位值，保持浮动不超过002V时，记录测点电位。,5.评价方法,根据建筑结构检测技术标准（GB/T50344-2004）：当检测电位-200mV

16、，锈蚀概率5；200 mV350 mV，锈蚀概率50；350 mV500 mV，锈蚀概率95。根据中国冶金部部颁标准：当检测电位-250 mV，不腐蚀；250 mV400 mV，可能腐蚀；-400 mV，腐蚀。,6.注意问题,（1）半电池电位随着润湿程度逐渐稳定下来。为了加强润湿剂的渗透效果，缩短润湿结构所需要的时间，采用少量家用液体清洁剂加饮用水的混合液润湿结构效果较好，仅需约15min时间就可以达到电位稳定。（2）应结合工程安全检测，开展对比检查分析。将钢筋锈蚀状态检测结果与混凝土碳化深度检测及钢筋保护层厚度检测结果进行对比分析，从中找出相关关系。同时对少量测点凿除对比检查，积累经验，从而提高评价钢筋锈蚀状态的可靠性。,