电磁法推断钢筋强度特性

1.基本原理

试验表明，在磁场作用下钢筋被磁化，被局部磁化钢筋的剩余磁场特性参数（剩余磁场信号的强度Imax和长度L，见图2-28）与钢筋的化学成分、力学性能、应力大小、截面尺寸及相邻钢筋的间距等因素有关。测得剩余磁场的特性参数值，根据预先建立的钢筋强度特性值和剩余磁场特性参数之间的相关关系即可推断钢筋的类别和强度。

表2-34　混凝土钢筋保护层厚度（mm）

注　1.直接与土接触的结构底层钢筋，保护层厚度应适当增大。
2.有抗冲耐磨要求的结构面层钢筋，保护层厚度应适当增大。
3.混凝土强度等级不低于C20且浇筑质量有保证的预制构件或薄板，保护层厚度可按表中数值减小5mm。
4.钢筋表面涂塑或结构外表面敷设永久性涂料或面层时，保护层厚度可适当减小。
5.钢筋端头保护层不应小于15mm。
6.严寒或寒冷地区受冻的部位，保护层厚度还应符合DL/T5082—1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》的规定。

图2-28　剩余磁场信号特性参数

2.检测仪器

常用的检测仪器主要包括钢筋磁化设备、钢筋剩余磁场参数测定仪、φ116/2 型微伏计等。(www.xing528.com)

磁化设备是设有电磁磁化线圈的换能器，该换能器能发出多个磁脉冲，使钢筋得到稳定的磁化（一般给出5个磁脉冲即可使钢筋得到稳定的磁化）。

3.相关关系试验

建立钢筋强度特性值和剩余磁场特性参数之间的相关关系需要做以下两个试验。

试验1：不同级别钢筋与电磁参数指标值的关系。

试验2：钢筋强度特性（屈服强度σT 或极限强度σB）与磁信号初始段电磁感应电动势Ex=10μV点的斜率间的相关关系。

上述两试验的具体方法和步骤详见有关文献［3］和仪器使用说明书。

试验表明，当平行钢筋间距大于100mm，垂直钢筋间距不小于140mm，混凝土保护层厚度小于30mm，钢筋直径为已知的条件下（钢筋位置、直径、相邻钢筋间距可由钢筋位置检测仪测定），用上述仪器和非破损检验方法可确定钢筋的类别和强度特性（σT 和σB）。上述测试误差，对裸体钢筋为5%，对混凝土构件中的钢筋为10%。

当已知钢筋强度（σT 和σB）和钢筋直径时，由电磁感应电动势Ex～LT（初始阶段Ex=0到Ex=10μV之间的长度）的关系，还有可能测得结构构件中钢筋的应力值。