结构检测与鉴定—雷达法及仪器设备

1)混凝土中钢筋的检测项目

混凝土结构及构件通常由混凝土和置于混凝土内的钢筋组成。 根据结构及构件的类型和受力特点不同,钢筋的配置有所不同。 梁钢筋主要包括沿构件轴线方向的纵向受力钢筋和构造钢筋,以及垂直于构件轴线方向的箍筋。 纵向钢筋包括置于梁顶部和底部的受力钢筋,置于梁侧的抗扭纵筋或纵向构造钢筋；柱钢筋主要包括沿柱轴线方向的纵向钢筋以及垂直于柱轴线方向的箍筋；板钢筋包括置于板底和板顶的相互垂直的分布钢筋等。

对于混凝土中的钢筋,目前较为常见的检测项目主要有混凝土保护层厚度,钢筋的间距、公称直径以及锈蚀性状。 采用的设备主要有电磁感应法钢筋探测仪、雷达仪和钢筋锈蚀检测仪,一般采用雷达法、电磁感应法或半电池电位法等非破损方法进行检测,必要时可凿开混凝土进行钢筋直径和保护层厚度的验证。

2)钢筋的非破损探测方法

根据工作原理的不同,钢筋非破损探测方法主要可以分为电磁感应法、雷达法、红外热成像探测法、X 射线法等几类。 其中,最常用的是电磁感应法和雷达法。

(1)电磁感应法

电磁感应法的基本原理是根据钢筋对仪器探头所发出的电磁场的感应强度来判定钢筋的位置和深度,可以检测混凝土结构及构件中钢筋间距、混凝土保护层厚度及公称直径。 但是该方法存在如图3.13 所示的映射效应,即构件内第一层钢筋的阴影会覆盖第二层钢筋,这就决定了该方法只能检测构件内的第一层钢筋而无法检测第二层钢筋。

图3.13　电磁感应法的映射效应

(2)雷达法

雷达法是通过发射和接到毫微秒级雷达波,利用雷达波在混凝土中的传播速度来推算其传播距离,从而判断钢筋位置及保护层厚度的检测方法。 该方法的特点是一次扫描后能形成被测部位的断面图像(图3.14),因此可以进行快速、大面积的扫描,宜用于结构构件中钢筋间距的大面积扫描检测。 当精度满足要求时,也可用于混凝土保护层厚度检测。(www.xing528.com)

图3.14　雷达法检测获得的图像

3)主要仪器设备

混凝土中钢筋检测所用的主要仪器为电磁感应法钢筋探测仪(简称钢筋探测仪、探测仪)或雷达仪。 目前所用混凝土中普遍掺有粉煤灰或火山灰,需要注意因其可能存在铁磁性而影响检测结果。 有研究表明,当粉煤灰或火山灰含量较少时其对检测结果的影响不大,也可采用电磁感应法钢筋探测仪进行钢筋检测。

钢筋探测仪和雷达仪检测前应采用校准试件进行校准。 钢筋探测仪和雷达仪应对钢筋间距与混凝土保护层厚度2 个检测项目进行校准。 正常情况下,钢筋探测仪和雷达仪校准有效期可为1 年。 发生下列情况之一时,应对钢筋探测仪和雷达仪进行校准:

①新仪器启用前。

②检测数据异常,无法进行调整。

③经过维修或更换主要零配件。

当混凝土保护层厚度为10 ～50 mm 时,混凝土保护层厚度检测的允许误差为±1 mm,钢筋间距检测的允许误差为±2 mm。