Phơng pháp điện từ xác định chiều dày
lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đờng kính
cốt thép trong bê tông cốt thép
ThS. vũ quang trung
Bộ môn Công trình GTTP - Trờng ĐH GTVT

Tóm tắt: Bi báo trình by nội dung cơ bản của phơng pháp điện từ xác định chiều dy
của lớp bê tông bảo vệ, vị trí v đờng kính cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép.
Summary: This paper presents the main issues of electro magnetic method to determine
the thickness of concrete cover, the position and diameter of rebars in concrete structures.
I. Giới thiệu chung
1. Các định nghĩa
- Chiều dày thực của lớp bê tông bảo vệ:
là khoảng cách nhỏ nhất C, giữa bề mặt của
bê tông và bề mặt của cốt thép (hình 1.a).
- Chiều dày chỉ thị của lớp bảo vệ: là
khoảng các Cm giữa bề mặt bê tông và một
bề mặt danh nghĩa của thanh cốt thép đợc
khảo sát (hình 1.b).
2. Thiết bị thử
Có hai dạng máy đo dùng nguồn pin (ắc
quy) hoặc nguồn điện xoay chiều thông dụng:
- Máy đo chỉ thị dạng kim chỉ.
- Máy đo chỉ thị dạng số:
Máy đo có các bộ phận chính nh: đầu
đo, bộ phận hiển thị và cáp nối giữa các bộ
phận này. Khi đầu dò di chuyển nhẹ nhàng và
luôn giữ tiếp xúc trên bề mặt bê tông, bộ hiển

vào chỉ dẫn của nhà sản xuất và điều kiện sử
dụng máy đo nhng ít nhất cũng phải thực
hiện 6 tháng 1 lần, việc hiệu chuẩn phải đợc
lập thành hồ sơ và giữ kèm với máy.
- Việc hiệu chuẩn này cần thể hiện là tất
cả các số đọc thu đợc qua các phép đo của
máy đều nằm trong giới hạn về độ chính xác
yêu cầu. Các thiết bị không đạt độ chính xác
yêu cầu, cần gửi lại để nhà sản xuất hiệu
chỉnh.
- Hầu hết các thiết bị đo đang sử dụng
đều là loại dùng nguồn ắc quy, song cũng có
loại thiết bị dùng đợc cả bằng nguồn điện
xoay chiều. Lúc đó việc hiệu chuẩn cần đợc
thực hiện lần lợt với từng loại nguồn cấp
năng lợng. Nếu có nhiều loại đầu dò khác
nhau đợc sử dụng cùng với một máy đo thì
cần tiến hành hiệu chuẩn cho tất cả các loại
đầu dò đó. Có thể hiệu chuẩn máy trong
phòng thí nghiệm theo 3 cách sau đây:
3.1. Hiệu chuẩn máy trên mẫu chuẩn
- Mẫu chuẩn là mẫu bê tông hình hộp có
đặt trong đó một thanh thép thẳng, tròn trơn,
sạch, với chủng loại xác định do nhà sản xuất
máy cung cấp hoặc ngời sử dụng máy tự chế
tạo. Thanh thép đợc đặt lệch tâm trong khối
bê tông hình hộp để tạo ra các giá trị chiều
dày lớp bê tông bảo vệ khác nhau khi đo từ
các mặt bên đến thanh thép. Nhờ vậy mà có
thể hiệu chuẩn nhiều dải đo của thiết bị mà

chiều dày thực tế để hiệu chuẩn máy.
- Nếu cần có thang đo riêng cho những
cỡ thanh, nên tiến hành trớc quá trình hiệu
chuẩn bằng mẫu chuẩn có đặt các thanh với
từng loại đờng kính đại diện. Trong mỗi
trờng hợp, các chiều dày lớp bảo vệ thực của
thanh thép từ 4 mặt bên của khối mẫu phải
bao gồm hết phạm vi làm việc của thiết bị đo
do nhà sản xuất đa ra. Phạm vi đo này đợc
chỉ thị trên các thang đo tơng ứng.

Hình 2. Hiệu chuẩn máy đo trên mẫu chuẩn

3.2. Hiệu chuẩn máy trên bn chuẩn
- Bàn chuẩn có kích thớc tối thiểu
160mm x 200mm, chiều dày 5mm, có bề
mặt phẳng không sai lệch quá 5mm và
đợc làm bằng vật liệu không nhiễm từ. Di
chuyển một thanh thép, nh đã mô tả ngang
qua sát dới một mặt bàn về phía đầu dò đặt
cố định trên mặt bàn đó và so sánh chiều dày
của mặt bàn với số đọc trên thang đo tơng
ứng của thiết bị (hình 3).


- Cần chú ý là mặt trên của bàn trong
vùng gần với đầu dò, không đợc có các vật
liệu kim loại nh đinh ốc hoặc vít. Đầu dò cần
phải song song với thanh thép và khi tiến
hành đọc kết quả thì cả đầu dò và thanh thép

việc chuẩn bị máy đo trớc khi làm việc.
Trong mọi trờng hợp, việc chỉnh mốc 0 cho
thiết bị cần đợc thực hiện khi đầu dò đặt ở xa
khỏi bề mặt của cấu kiện BTCT và sao cho các
ảnh hởng bên ngoài lên đầu dò là nhỏ nhất.
Tránh việc dịch chuyển nhanh đầu dò vì điều này
có thể ảnh hởng tới sự chỉ thị của máy.
Sau khi bật máy một lúc, do nhà sản xuất
qui định để sấy máy thì mới tiến hành điều
chỉnh máy ở các bớc tiếp theo.
Trong mọi trờng hợp, không đợc lấy số
liệu khi việc hiệu chỉnh mốc 0 cha ổn định.
Trong quá trình đo, phải thờng xuyên hiệu
chỉnh lại mốc 0 của máy.
Với các thiết bị đo chiều dày chạy bằng
pin, ngoài việc kiểm tra tình trạng làm việc của
nguồn lúc đầu còn phải kiểm tra thờng xuyên
trong quá trình đo.
Sau đó, đầu dò đợc di chuyển áp sát
trên bề mặt của cấu kiện BTCT để kiểm tra sự
có mặt của cốt thép. Máy đo sẽ có chỉ thị để
ngời sử dụng biết là có cốt thép phía dới bề

mặt bê tông và nằm trong giới hạn đo của
thiết bị.
2. Hiệu chuẩn máy đo ở hiện trờng
Cần tiến hành việc hiệu chuẩn máy đo ở
hiện trờng bằng cách sử dụng một trong các
phơng pháp đã mô tả trong mục hiệu chuẩn
máy ở trên cho các thang đo tơng ứng. Điều

tự nh các đặc tính của vật liệu tơng ứng đã
dùng vào công trình cần kiểm tra. Dùng thang
đo qui đổi tuyến tính để lập biểu đồ chuẩn.
Phơng pháp đầu thờng đợc áp dụng
nhiều cho công tác khảo sát ngoài hiện
trờng, còn phơng pháp sau thích hợp cho
quá trình sản xuất, nh trong sản xuất các cấu
kiện bê tông đúc sẵn.
Đôi khi cũng có thể lợi dụng việc cốt thép
bị hở hoặc các đầu của cốt thép bị thò ra
ngoài để kiểm tra sự làm việc của thiết bị đo.
3. Kiểm tra trên bê tông
- Chuẩn bị vị trí kiểm tra trên cấu kiện
BTCT: Bề mặt bê tông của vùng kiểm tra cần
phẳng và nhẵn, những chỗ gồ ghề cần đợc
mài phẳng bằng máy mài cầm tay.
- Xác định vị trí và đờng kính cốt thép:
Đầu dò đợc dịch chuyển một cách có hệ
thống trên bề mặt bê tông và tại vị trí cốt thép
đợc chỉ ra, đầu dò đợc di dịch cho tới khi ở
đó chỉ thị máy thể hiện là đã đạt đến giá trị
cực đại của trờng điện từ. Trục của cốt thép
đợc xác định là nằm trong mặt phẳng chứa
đờng thẳng đi qua tâm đầu dò.
Trong các điều kiện lý tởng, khi các yếu
tố hiện trờng không ảnh hởng nhiều đến
các số đọc của máy (xem phần IV) thì khi biết
đợc đờng kính thanh thép, có thể đo đợc
chiều dày lớp bảo vệ, ngợc lại, nếu biết đợc
chiều dày lớp bảo vệ, có thể xác định đờng

thời điểm gần nhất.
- Các giá trị chiều dày chỉ thị của lớp bảo vệ
đo đợc hoặc đờng kính cốt thép, nếu các giá
trị này thu đợc qua tính toán cũng cần ghi rõ.
- Độ chính xác đợc dự đoán của các đại
lợng đo có tính định lợng.
- Dạng cốt thép và khoảng cách giữa các
thanh thép. Có thể cả hình vẽ minh hoạ.
III. Trình tự xác định đờng kính của
cốt thép bằng máy đo điện từ IZC - 3
1. Xác định vị trí cốt thép và chiều dày
lớp bê tông bảo vệ
Đặt đầu dò trên mặt bê tông của cấu
kiện, theo các thang đo của máy hoặc đờng
quan hệ hiệu chuẩn, xác định một số giá trị
chiêu dày lớp bê tông bảo vệ X
i
đối với từng
loại đờng kính cốt thép từ dãy đờng kính
đợc dự kiến có thể đợc sử dụng làm cốt
thép của cấu kiện.
Giữa đầu dò và bề mặt của bê tông đặt
một tấm kê mỏng có chiều dày d (ví dụ bằng
10mm) và lại tiến hành đo xác định khoảng
cách từ đầu dò đến cốt thép Y
i
, đối với mỗi
đờng kính có thể có của cốt thép.
Với mỗi đờng kính của cốt thép so sánh
các giá trị đo đợc X

i
8 9 10 11 13
YB
i
5 6 8 10 11
D
i
3 3 2 1 2
So sánh các giá trị thu đợc qua các lần
đo X
i
và Y
i
, D
i
= X
i
- Y
i
= 1 (giá trị nhỏ nhất)
cho thấy rằng đờng kính cốt thép là 12mm.
IV. ảnh hởng của các điều kiện thí
nghiệm
Ngoài các yếu tố do con ngời tạo nên, còn
có nhiều yếu tố từ môi trờng tự nhiên ảnh
hởng đến trờng điện từ trong giới hạn đo của
thiết bị, làm giảm độ chính xác của các kết quả
đo. Những ngời sử dụng thiết bị có kinh
nghiệm, có thể hạn chế đợc các ảnh hởng đó.
1. ảnh hởng của thép

song song với bề mặt của bê tông.
- Vùng có nhiều cốt thép: Các thanh cốt
thép đợc bố trí gần nhau có thể gây ảnh
hởng đáng kể đến độ chính xác của phép đo.
Trong trờng hợp các thanh cốt thép đặt song
song hoặc vuông góc với nhau trong một
khoảng hẹp, cần tuân theo những chỉ dẫn do
nhà sản xuất cung cấp. Trong những điều
kiện nh vậy, muốn thu đợc kết quả tốt,
ngời đo phải là ngời có kinh nghiệm.
- Khi nhiều thanh cốt thép đặt song song,
giá trị chiều dày lớp bảo vệ của từng thanh
thép trong đó phụ thuộc một số yếu tố nh độ
nhạy của thiết bị và kích thớc của đầu dò.
Thông thờng, độ chính xác của phép đo độ
dày chỉ thị của lớp bê tông bảo vệ sẽ bị ảnh
hởng khi có từ 2 thanh thép trở lên nằm trong
phạm vi của đầu dò.
Khi khoảng cách của các thanh thép đặt
song song giảm xuống, sẽ có chỗ không định
vị đợc các thanh thép riêng lẻ. Trong trờng
hợp nh vậy cần có những đầu dò đặc biệt để
nâng cao độ chính xác của thép đo chiều dày
và nâng cao tính định vị cho từng thanh thép
riêng lẻ.
Trong trờng hợp các thanh thép đợc
đặt thành bó hoặc nối chồng nhau, cần thực
hiện việc hiệu chuẩn trực tiếp tại hiện trờng;
- Thép đai: Cốt thép đai, đặc biệt là những
nơi gần với bề mặt, có thể gây nhầm lẫn, số

3. ảnh hởng của nhiệt độ
Một vài loại đầu dò rất nhạy cảm với sự
thay đổi nhiệt độ có thể gây ra bởi tay ngời
sử dụng. Lúc này cần chỉnh mốc không của
thiết bị thờng xuyên và phải tuân theo chỉ
dẫn của nhà sản xuất.
4. Những tác động từ bên ngoài

Tác động tơng hỗ sẽ gây ra ở những
vùng xung quanh các kết cấu kim loại có kích
thớc đáng kể, chẳng hạn các bộ phận liên
kết cửa sổ, dàn giáo hoặc đờng ống thép,
đặc biệt khi chúng nằm ngay ở phía bên dới
đầu dò. Mức độ ảnh hởng sẽ phụ thuộc vào
loại thiết bị đo chiều dày lớp bảo vệ cụ thể
đợc sử dụng, nhng tất cả các loại đầu dò sẽ
chịu ảnh hởng của các từ trờng hoặc các
điện trờng hoặc chịu ảnh hởng cả hai.
Trong những trờng hợp nh thế độ tin cậy
của việc sử dụng thiết bị có thể bị hạn chế rất
nhiều.
5. Cốt thép đ bị ăn mòn
Khi có sự ăn mòn cốt thép đáng kể, cụ
thể là đã có sự bong tróc và phát tán các sản
phẩm do quá trình ăn mòn sinh ra, sẽ gây sai
số số đọc nhiều lần sinh ra.
v. Kết luận
Để hiểu rõ bản chất và nắm chắc cách sử
dụng máy móc thiết bị trong việc áp dụng
phơng pháp điện từ để xác định chiều dày