梁昌华
【摘 要】在钢筋混凝土构件中，为了保证钢筋与混凝土能够进行紧密的粘合，要求要有比较厚重的混凝土作为钢筋保护层，然而在实际工作中由于施工技术和施工条件的不同，钢筋保护层厚度难以保证。因此必须对钢筋保护层厚度进行检测，本文通过对NJJ-95B型号钢筋混凝达仪在实际中进行试验，为NJJ-95B钢筋混凝达仪的工程应用提供了有效依据。
【期刊名称】安息香缩合《广东建材》
【年(卷),期】脚博士2015(000)003
【总页数】3页(P31-32,33)
【关键词】NJJ-95B雷达仪;检测;钢筋混凝土;钢筋保护层;试验
【作 者】梁昌华
【作者单位】广东华路交通科技有限公司
【正文语种】中 文
1 钢筋保护层
1.1 钢筋混凝土构件中保护层厚度的作用
建筑工程中的钢筋和混凝土，两者已然成为一个不可分割的整体，尤其是从材料学角度上讲，两者间的弹性模量已经极其接近了，混凝土拥有较高的抗压性而钢筋则拥有较为强的抗拉以及抗压性，因此它们能够一起承担结构构件所承受的外部负载。
若是从受力构件的截面设计进行探讨，那么受拉的钢筋若是离受拉区域较远，它的单位面积的钢筋所能够承受的外部弯矩也会加大，这样一来大大发挥出了钢筋的使用效能。由于钢筋的主要成分是铁，铁较易氧化，所以在铸造钢筋时必须在外面包裹一层抗氧化保护膜，从而延长其使用寿命。如果混凝土保护层不够厚，很容易造成钢筋暴露，如果发生受力，那么混凝土会更加容易剥落，随着时间的更替，钢筋遭到腐蚀、构件整体遭到破坏等都是会发生的，因此为了达到既保证建筑物的结构耐久性,又节省成本的目的，通过设计计算，科学选择合适的保护层厚度进行现场施工，可以使钢筋和混凝土构件的作用得以实现。
1.2 对钢筋保护层厚度检测的意义
在钢筋混凝土构件中，保护层的厚度以及相关检测工作是极为重要的，一个好的设计以及符合设计要求的保护层厚度是工程质量安全的保障，如果钢筋混凝土厚度过大，并且大于设计所要求的允许误差值，那么就会发生混凝土构件有效受力截面变小的情况，这样势必会降低混凝土构件的刚度还有承载力，刚度、承载力降低了，混凝土构件发生开裂的可能性就会提高。梁板类构件底部受力筋保护层过大，会导致梁板底混凝土开裂以及减小构件承载力。反之混凝土钢筋保护层偏小，混凝土对钢筋的约束力不够，会影响混凝土构件的抗拉能力。其主要因素是由于钢筋有着非常强劲的抗拉能力，而混凝土的作用则是抗压，相对而言承受的抗拉力会小很多，两者相互结合使用，再通过混凝土将钢筋紧裹，以此来发挥各自的能力，使构件达到预期的承载力。
钢筋的移位是通过对混凝土保护层的厚度进行测量来实现的。在原先的国家规范中，保护层仅仅是当成尺寸偏差项目当中的一个子项，尺寸偏差的相关结果通过混合计算合格率来进行验收。因为受到结构性能的影响，导致了后来的规范进行修订，对检验方案提出了更加严格的要求。
2 无损检测技术
2.1 混凝土无损检测技术
混凝土无损检测技术是在不破坏结构构件的情况下，通过使用测试仪器获取有关混凝土质量及受力功能的相关物理量，物理量同混凝土质量间有着较好的关系，所以能够通过获取物理量推定混凝土的具体质量。
相较于以往的回弹法、超声法，钻芯法以及拔出法等相关无损检测技术，雷达法这个检测技术是新兴无损检测技术。上世纪八十年代中叶，美国采取线性脉冲雷达技术检测已有80年历史的纽约地铁通道结构完整性，探出原隧道的钢铁护套，还发现混凝土地板下的空洞，由此，微波检测技术顺利地引入到工程建设中。
上世纪九十年代，我国也开始了地质雷达的应用研究，交通部门引进了诸多地质雷达仪用来探测钢筋混凝土内部钢筋以及具体的缺陷位置。
纪维时
2.2 雷达仪基本原理
由于不需要穿透到深层次的地层当中，所以雷达仪的工作效率并不是很高，它所配置的天线频率都较为单调。图1就是钢筋混凝达仪测试波的工作原理。本次试验所采用的是NJJ-95B型号的雷达测试仪，该仪器的大致工作原理是：高频电磁波通过宽频带脉冲的方式，透过发射器经由天线被定向输送到检测体中，再经存在电性差异的目标体反射后返回到结构体的表面被接收天线接收到接收器中。因为金属是良导体，所以它的电导系数以及磁导率都很大而深度很小，想要利用微波进行穿透比较困难，所以大多采取全发射，且波形双曲线形状非常明显，弧度优美。
图1 雷达波测试原理示意图
2.3 关于NJJ-95B型号雷达测试仪
南方周末特稿
NJJ-95B型号的雷达测试仪利用电磁波雷达法的特点，通过捕捉混凝土建筑物内部成象发出的反射波，把位置、深度用断面图的形式显现出来。该型号的雷达测试仪具备以下几个特点：①较为轻便小巧，重量仅为1.1kg，容易携带，单手操作毫无压力，并且主机同天线一体化；②适用于测试金属与非金属，对于像PVC这样的管材也适用；③数据可以进行回放以及保存；④不需要进行线路的连接，单使用黑白打印机就可以进行简单的打印操作；
⑤操作简单，能够进行实时表面波处理工作；⑥能够根据XY坐标，进行钢筋位置的读取，准确分析钢筋的坐标数值。
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3 雷达仪试验
为了能够让钢筋混凝达检测广泛运用于各种结构检测，我们进行了几组实验操作（按照强度的不同等级进行划分）。我们将每组结构的组成进行划分，大致分为了四个类型，共计是二十多个混凝土构件。长度为1500㎜，高、宽均为300mm，从C20～C50五个强度等级。本次试验主要检测的钢筋位置见图2。
试件制作完毕后，在自然条件下，使用NJJ-95B钢筋混凝达仪对所有试件进行一遍测试，对不同强度等级和不同龄期的混凝土试件进行测试对比，从而确定雷达仪检测的具体使用性能。
图2 矩形截面主要检测钢筋具体位置图
对试验检测图像的具体分析我们可以知道，通过使用仪器所提供的数据处理方法，可以将混凝土表面反射信号还有其他非钢筋反射信号完全滤除，以X、Y两个坐标得到钢筋的间距
以及具体的深度指数。其中钢筋深度值需要根据现场混凝土的介电常数修正。忽略X向水平钢筋对雷达仪检测结果的影响，能够从雷达仪检测图中直接看出所检钢筋的保护层的具体厚度，将其与原构件实测混凝土保护层厚度进行对比，结果见表1和表2：
表1 不同强度等级混凝土保护层厚度?
表2 不同龄期混凝土（C40）保护层厚度?
透过表1的对比数值，我们得知，要得到比较接近的测试值，不同强度等级混凝土，介电常数值有所不同。这跟混凝土配合比以及所用的材料有一定关系，直接影响到雷达电磁波在混凝土中的传播速度，ν=c/√ε，v为雷达波速，c为雷达波在真空中的传播速度，ε为介电常数。只要原材料比较稳定，根据不同强度等级混凝土的施工配合比，可以得到相应的介电常数。
通过表2的对比数值，可以得知，随着混凝土试件龄期的增长，介电常数随之变小，并且逐渐趋于稳定。说明随着龄期增长，混凝土中水分逐渐蒸发，雷达波速相应变大，而后期水分蒸发量减少，波速便趋于稳定。
由此可知，只要通过试验检测标定，确定适用于实际工程当中的介电常数，便可得到比较符合实际的保护层厚度。
4 总结语
通过试验研究得知，NJJ-95B钢筋混凝达仪对混凝土梁构件中钢筋数量、埋深以及方位的检测是可靠有效的，能够广泛应用于混凝土构件的相关检测当中。可以说，雷达仪是无损检测的典型的代表，它不仅操作简单，结果直观准确，并且具有很高的工作效率，运用前景非常广阔。●
【参考文献】
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