吳家軒

（寧德市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，福建 寧德 352100）

根據(jù)國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，承重混凝土多孔磚材料的孔洞率應(yīng)在25%～35%之間，孔洞率過高或過低均會(huì)影響該材料的承重能力，因此，孔洞率作為多孔磚的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，應(yīng)深入研究該項(xiàng)指標(biāo)的檢測方法，并采取有效措施，提高檢測工作的效率與準(zhǔn)確度，以保證該材料的質(zhì)量評估效果。

1 研究目的

現(xiàn)階段，各類新技術(shù)不斷被應(yīng)用于工程建設(shè)中，導(dǎo)致工程施工對材料的要求也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，其中承重混凝土多孔磚，作為當(dāng)前新興的磚砌墻材料，人們在該材料中加入了硬質(zhì)成分，以期增強(qiáng)其承重能力，來代替燒結(jié)粘土磚，成為新的承重結(jié)構(gòu)施工用材料，進(jìn)而降低生產(chǎn)能耗，為施工提供便利。在此過程中，由于多孔磚的孔洞率直接關(guān)系著其抗壓能力，是保證其應(yīng)用效果的重要因素，因此，工作者應(yīng)準(zhǔn)確檢測其孔洞率指標(biāo)，以做出正確的應(yīng)用評估。目前，雖然存在一些用于測量孔洞率的設(shè)備、系統(tǒng)，但這些設(shè)備系統(tǒng)的成本較高，且不方便運(yùn)輸，對操作者的專業(yè)能力要求也比較高，所以研究者希望歸納出一套成本較低、操作難度小的多孔磚孔洞率檢測方法，以降低該建筑材料的質(zhì)量檢測成本，促進(jìn)其在各個(gè)工程項(xiàng)目施工中的順利應(yīng)用。

2 研究過程

2.1 試驗(yàn)原理分析

在孔洞率的測定中，研究者基于簡化操作、降低成本這兩個(gè)目標(biāo)，選用了等量空間體積占位法，作為此次孔洞率測定方法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原理。在該原理下，研究者將多孔磚視為一個(gè)實(shí)體，并通過測量其長、寬、高，得出不計(jì)孔洞情況下，多孔磚的體積，然后將磚放入水中，測定與多孔磚實(shí)際體積相同的水的體積，得出磚的實(shí)體體積以及孔洞部分總體積，再借助公式，Q=（m2-m1）/d/（L×B×H）計(jì)算出孔洞率，其中：Q 為孔洞率；m2為多空磚面干潮濕狀態(tài)下的質(zhì)量；m1為多空磚懸浸質(zhì)量；d 為水的密度取值 1000kg/m3，L 為磚長，B 為磚寬，H 為磚高。此公式的原理為，根據(jù)基礎(chǔ)物理公式G 排=ρ 液gV，通過m2-m1得出多孔磚孔洞位置的水的質(zhì)量，然后借助（m2-m1）/d 得出，孔洞位置占據(jù)體積，最后，再計(jì)算該體積在L×B×H 即整體實(shí)體體積情況下體積中占據(jù)的比例，得出孔洞率。

2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備工作分析

在試驗(yàn)準(zhǔn)備工作中，該檢測方法無需特殊的操作環(huán)境，但為減少外界的干擾因素，研究者將該檢測操作設(shè)置在室內(nèi)常溫環(huán)境。在此過程中，為了保證各個(gè)環(huán)節(jié)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，研究者準(zhǔn)備了分度值在5g 以內(nèi)的臺秤、水箱、水桶、吊架、鐵絲、測量磚長寬高用的卡尺，其中卡尺的分度值為0.5mm。此外，為了驗(yàn)證該檢測方法的準(zhǔn)確性，研究者還準(zhǔn)備了一個(gè)已經(jīng)獲得專利的多孔磚孔洞率檢測系統(tǒng)與裝置，以該結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)對比用數(shù)據(jù)，同時(shí)，在此次試驗(yàn)中，研究者從同一批承重混凝土多孔磚中隨機(jī)選取了10 塊190×190×90 多孔磚作為試驗(yàn)的試件，其中5 個(gè)用于等量空間體積占位測量法，另外5 個(gè)用于專業(yè)的孔洞率設(shè)備系統(tǒng)測量法。在試驗(yàn)開始之前，研究者對各試驗(yàn)用設(shè)施裝置進(jìn)行了校準(zhǔn)、調(diào)試與檢查，確認(rèn)無問題后，才將其投入使用，因此，此次試驗(yàn)基本不存在故障誤差。

2.3 試驗(yàn)步驟分析

在此次試驗(yàn)中，試驗(yàn)步驟如下：

第一步，測量每個(gè)試件的長、寬、高，并將測量尺寸取值到1mm，然后再計(jì)算出試件體積；第二步，將多孔磚浸入盛有室溫水的水箱中，同時(shí)，應(yīng)將磚保持在水面下20mm 左右的位置，然后在持續(xù)24h 后將磚放入水桶中，進(jìn)行懸浸質(zhì)量的測量，結(jié)果精確至5g，得出m1。在此過程中，首先，將稱放置在平衡的支座上，然后將水桶放在磅稱中線與支座下方重合的位置，其次，在底盤上放吊架，再用鐵絲將磚吊起來，并使磚離開水桶底面，且全部浸泡在水中。最后，從秤所顯示的讀數(shù)中減去吊架、鐵絲的重量，即可得出懸浸質(zhì)量；第三步，將磚取出放置在鐵絲架上1min，使其充分滴水，之后，再用濕布擦去磚內(nèi)外表面的水，稱出其面干潮濕狀態(tài)質(zhì)量，結(jié)果精確至5g；第四步，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，利用公式，進(jìn)行孔洞率計(jì)算，然后取這5 個(gè)試件孔洞率的算數(shù)平均值作為最終結(jié)果；第五步，采用專業(yè)測量設(shè)備，進(jìn)行孔洞率測量，同樣取算數(shù)平均值作為最終結(jié)果，再觀察分析兩種測量方法的結(jié)果[1]。

2.4 試驗(yàn)取值方法分析

在此次試驗(yàn)中，所有測量、計(jì)算數(shù)據(jù)的取值精度均根據(jù)GB/T 2542-2012《砌墻磚試驗(yàn)方法》設(shè)定。但在此過程中，為了確保取值規(guī)則在該檢測方法中的適用性，研究者查閱了多版標(biāo)準(zhǔn)，其中老版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“體積計(jì)算結(jié)果精確到0.001mm3”同時(shí)，又說明了寬度、高度等尺寸測量應(yīng)精確到1mm，即取整，而寬、高、長為整數(shù)時(shí)，其得出的體積也為整數(shù)，不涉及精確到0.001mm3 的要求，同時(shí)，GB/T 2542-2012《砌墻磚試驗(yàn)方法》中孔洞率計(jì)算公式中V 的單位為m3，因此，研究者認(rèn)為如果將該版標(biāo)準(zhǔn)作為試驗(yàn)取值依據(jù)，則應(yīng)當(dāng)按照單位m3 進(jìn)行修約。而根據(jù)新版的標(biāo)準(zhǔn)，在測量過程中，則無需修約。為此，研究者分別采用了兩種修約方式，進(jìn)行了計(jì)算，并發(fā)現(xiàn)基于舊版標(biāo)準(zhǔn)，將結(jié)果修約至0.0001m3時(shí)，單塊磚的孔洞率結(jié)果比較相近，說明該方法合理，同時(shí)，基于新版標(biāo)準(zhǔn)，采用不修約、長寬高取值為精確到1mm 時(shí)，得出的單塊孔洞率結(jié)果也比較相近。此外，上述兩種情況下，得出的孔洞率算數(shù)平均值也比較一致，說明兩種取值方法都存在合理性，但為了簡化測量步驟，研究者將取值方法制定為，長、寬、高精確到1mm，試驗(yàn)計(jì)算取值不修約[2]。

2.5 檢測方法驗(yàn)證

為了檢驗(yàn)該方法的有效性，研究者采用了一種專業(yè)的多孔磚檢測裝置、系統(tǒng)，來測量孔洞率，然后將測量結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，與該檢驗(yàn)方法得出結(jié)果進(jìn)行對比，評估該方法的準(zhǔn)確性。在此過程中，該多孔磚檢測系統(tǒng)裝置是由檢測模塊、發(fā)光模塊、分析模塊組成，其運(yùn)作原理為，通過檢測模塊中的感光單元，與磚中的孔洞進(jìn)行對應(yīng)，并利用光線產(chǎn)生光通量信號，然后分析模塊根據(jù)光通量信號進(jìn)行分析，即可得出感光單元所對應(yīng)的孔洞狀態(tài)，再篩出重復(fù)部分，就能夠得出孔洞的數(shù)量，總體積，最終計(jì)算出孔洞率。待兩項(xiàng)測量操作完畢后，研究者將得出的孔洞率記錄下來，整理成了表格，如表1。

表1 孔洞率測量結(jié)果對比表

3 結(jié)果分析

根據(jù)上述對比結(jié)果，兩種方法得出的孔洞率結(jié)果基本一致，因此，試驗(yàn)中應(yīng)用的等量空間體積占位法具有較高的準(zhǔn)確性。在此過程中，該方法所需的測量工具較少，且比較容易獲取，操作步驟也比較簡單，測量成本低，同時(shí)也無需工作者進(jìn)行過于專業(yè)的操作，并在計(jì)算完成后，即可得出結(jié)果，所以其測量效率也比較高。但由于其中涉及到一定量的計(jì)算，以及手工操作，因此，人為操作失誤是影響其結(jié)果準(zhǔn)確率的重要因素，不過從數(shù)據(jù)對比表格上來看，雖然該方法中包含人為操作誤差，但整體上與專業(yè)設(shè)備測量得出的結(jié)果沒有太大差異，由此可見，可以將該測量方法應(yīng)用到常規(guī)的孔洞率指標(biāo)測量中[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，此次應(yīng)用的檢測方法具有較高的準(zhǔn)確性，且操作比較簡單，適用于常規(guī)的孔洞率測定工作。在此過程中，研究者通過將測定結(jié)果與裝置測定結(jié)果進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)兩者的一致性較強(qiáng)，而這種手工操作的方式，相較于設(shè)備操作，成本更加低廉，適用于時(shí)間安排比較寬松的多孔磚質(zhì)量檢測工作中。