孫鵬程
甘肅省建筑科學(xué)研究院有限公司 甘肅 蘭州 730070
作為建筑工程檢測部門對混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行檢測的重要檢測手段之一,回彈法由于其在現(xiàn)場操作中簡單的操作過程和極快的檢測效率而廣受我國各檢測部門信賴。但是由于回彈法在使用過程中容易受到回彈儀精度問題、檢測人員水平、檢測區(qū)域選擇不當(dāng)、水泥碳化深度等因素影響,導(dǎo)致回彈法的精度難以得到有效保障。
作為建筑工程用于對混凝土質(zhì)量和表面強(qiáng)度進(jìn)行檢測的主流方法之一,回彈法的主要原理是通過利用設(shè)備當(dāng)中的回彈儀向混凝土表面進(jìn)行垂直彈擊,錘擊后根據(jù)回彈的高度,即回彈值的檢測最終得出混凝土表面的具體強(qiáng)度,之所以回彈法能夠檢測混凝土表面強(qiáng)度,是由于混凝土表面強(qiáng)度與回彈值具備一定的數(shù)量比例關(guān)系。因此,混凝土表面強(qiáng)度決定了回彈儀彈擊錘擊反彈力的大小,反彈力也決定了回彈儀的回彈值大小[1]。
混凝土表面強(qiáng)度與其可塑性成反比關(guān)系,前者強(qiáng)度越低,回彈能量和回彈值越??;反之,前者強(qiáng)度越高,可塑性越低,所產(chǎn)生的回彈能量和回彈值越高。因此需要相關(guān)人員通過對回彈值曲線進(jìn)行繪制,來推導(dǎo)出實際建筑工程混凝土表面的具體長度。通過對實際的建筑工程采用回彈法來進(jìn)行檢測表面混凝土強(qiáng)度,所以在不破壞建筑表面的前提下,對建筑工程混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行較為完整的強(qiáng)度檢測。再加上回彈法所需要的設(shè)備和操作難度遠(yuǎn)低于其他的檢測方法,所以現(xiàn)階段許多檢測機(jī)構(gòu)采用回彈法來檢測建筑工程混凝土表面強(qiáng)度。但是回彈法來檢測實際的工程混凝土表面強(qiáng)度時,容易受到設(shè)備性能、操作人員操作手法、操作環(huán)境、材料因素等因素的影響,因此需要檢測人員能夠有效把控回彈法檢測效率的影響因素,確?;貜椃z測混凝土表面強(qiáng)度的工作的開展減少外界因素的干擾,切實提高回彈法的檢測質(zhì)量和效率。
回彈法是依靠回彈儀利用傳力桿,來向混凝土表面進(jìn)行垂直沖擊,測量得出回彈儀回彈距離,并根據(jù)回彈儀的回彈數(shù)值來判斷混凝土強(qiáng)度。回彈法能測出混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要研究依據(jù)是由于混凝土強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)聯(lián),所以可通過測量回彈儀的回彈數(shù)值來進(jìn)行有效判斷混凝土強(qiáng)度。
2.2.1 對混凝土結(jié)構(gòu)影響較小。采用回彈法檢測方式,雖然在檢測精度上無法達(dá)到混凝土鉆芯取樣抗壓強(qiáng)度精準(zhǔn),但是對于混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力較小,并不會影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)性能。而且回彈法與混凝土鉆芯法相比,不需要進(jìn)行設(shè)備的準(zhǔn)備和受到混凝土取樣處理高要求的限制,只需要準(zhǔn)備回彈儀即可完成回彈實驗[2]。
2.2.2 準(zhǔn)確反映混凝土真實強(qiáng)度。在日常施工中,現(xiàn)場需要留置試塊,但是在施工過程中受到多種因素的影響,會造成制作的混凝土試塊不足、制作的混凝土試塊與結(jié)構(gòu)主體使用的混凝土強(qiáng)度信息不匹配等,所檢測的數(shù)據(jù)不具備代表性。而回彈法檢測混凝土強(qiáng)度,可以對到一定齡期的符合檢測要求的混凝土構(gòu)件直接進(jìn)行檢測,可以不保留混凝土試驗塊,直接反映混凝土真實強(qiáng)度。
2.2.3 操作簡單,可重復(fù)測試。采用回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的檢測方法,因為操作簡單,設(shè)備易于操作,所以可對現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度進(jìn)行重復(fù)測試,有效提高測試的精準(zhǔn)度。制作的混凝土試塊,抗壓強(qiáng)度試驗是破壞性檢測,沒有辦法再進(jìn)行重復(fù)檢測。混凝土取芯做抗壓強(qiáng)度檢測也是破壞性試驗,取完芯樣還要用高強(qiáng)度混凝土填補(bǔ)空洞,甚至該鉆芯會影響到主體結(jié)構(gòu)安全。
采用回彈法對實際的建筑工程進(jìn)行混凝土表面檢測的主要操作,依靠檢測人員對儀器設(shè)備進(jìn)行操作來完成整個檢測環(huán)節(jié)。因此,檢測人員自身的技術(shù)水平和在操作儀器過程中的手法和技巧能力也會對最終的檢測結(jié)果造成干預(yù)。我國現(xiàn)階段部分檢測機(jī)構(gòu)的檢測人員在實際的回彈法操作過程中,對于回彈儀彈擊錘擊的力度、垂直角度問題難以有效把握,導(dǎo)致力量過大或過小,或是由于力度過輕造成回彈儀作用力無法真實的體現(xiàn)混凝土表面強(qiáng)度;無法確保垂直角度下產(chǎn)生的作用力會對檢測結(jié)果造成影響而出現(xiàn)偏差。必須要確保檢測人員自身的操作水平的提高以及操作過程的規(guī)范性[3]。
回彈法對混凝土表面強(qiáng)度檢測主要是依靠回彈儀來進(jìn)行測量?;貜梼x儀器的精度和性能對檢測結(jié)果會造成直接性影響。如果檢測人員在日常使用回彈儀過程中,缺乏對于儀器的保養(yǎng)和檢修,則會導(dǎo)致在實際的檢測過程中,由于設(shè)備性能的退化和精度的偏差而導(dǎo)致的結(jié)果誤差。因此在建筑工程采用回彈法進(jìn)行表面強(qiáng)度檢測過程中,首先要確?;貜梼x儀器的精準(zhǔn)度校正和性能的檢測,同時要確保在檢測過程中謹(jǐn)防外界因素對于回彈儀檢測過程造成干擾。因此要做好對儀器日常使用和使用后的保養(yǎng)和清潔,確保儀器在使用過程中能夠減少外界污染造成的檢測精度的下降。
對于實際建設(shè)工程采用回彈法進(jìn)行表面強(qiáng)度檢測前,首先要對混凝土表面碳化值進(jìn)行檢測。水泥是混凝土的主要材料之一,水泥在與水發(fā)生反應(yīng)后形成氫氧化鈣造成混凝土硬度的變化,而二氧化碳通過與氫氧化鈣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成碳酸鈣對混凝土表面造成影響。雖然碳酸鈣的形成對于混凝土表面強(qiáng)度不會造成損失,但是會直接影響混凝土表面硬度和造成的回彈法檢測結(jié)果的偏差,如果不及時的對混凝土表面碳酸鈣進(jìn)行清除,則容易對回彈儀的檢測數(shù)據(jù)造成影響(數(shù)據(jù)增大)[4]。
部分建筑工程檢測機(jī)構(gòu)人員認(rèn)為回彈法檢測不需要考慮檢測區(qū)域,只需要保證檢測過程的精準(zhǔn)度和結(jié)果的真實性即可。但是實際上對建筑工程不同區(qū)域進(jìn)行回彈法檢測時,不同區(qū)域使用回彈法檢測的實際結(jié)果會出現(xiàn)偏差。采用回彈法對混凝土表面檢測時會集中在某區(qū)域的一個面上,而不是對區(qū)域內(nèi)一點進(jìn)行檢測。因此要確保使用回彈法測量時減少臨近區(qū)域?qū)τ谠搮^(qū)域檢測結(jié)果的干擾;其次,要確保檢測區(qū)域能夠與回彈儀處在同一水平面上,才能確保檢測結(jié)果的真實性和規(guī)律性。
采用回彈法進(jìn)行建筑工程混凝土檢測主要是對表面強(qiáng)度進(jìn)行測量,因此回彈儀作用面也會對回彈法檢測結(jié)果造成影響。因此要確?;貜梼x表面的清潔與光滑來減少結(jié)果的誤差。由于檢測面問題造成的回彈法檢測結(jié)果誤差主要是有以下兩大方面表現(xiàn):第一,回彈儀作用面表面存在其他物質(zhì)或是表面不光滑;第二,回彈儀作用面過于濕潤和導(dǎo)致檢測面的硬度減少而造成整個強(qiáng)度檢測結(jié)果的偏差。
在對混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行回彈法檢測前,需要對建筑工程檢測區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)的確定,確保對測試目標(biāo)高度,寬度,長度等規(guī)格的確定,保證測試目標(biāo)的規(guī)格在合理范圍內(nèi),同時確保對彈力錘的打擊力進(jìn)行有效控制在40kn或是其他數(shù)值范圍內(nèi),通過對測試目標(biāo)進(jìn)行合理范圍內(nèi)的彈力錘垂直彈擊錘擊。對這是目標(biāo)進(jìn)行彈力垂打擊后,進(jìn)行回彈值數(shù)據(jù)的記錄和構(gòu)建回彈值曲線圖,通過對回彈值曲線的分析來最終確定混凝土表面強(qiáng)度具體數(shù)值。對混凝土強(qiáng)度測量的曲線主要包括地區(qū)測強(qiáng)曲線,統(tǒng)一測強(qiáng)曲線,專用測強(qiáng)曲線三種主要的曲線類型。在實際的建筑工程混凝土表面強(qiáng)度檢測程中需要根據(jù)實際的情況,通過反復(fù)多次的對混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行測驗,記錄、數(shù)據(jù)分析結(jié)果后,來進(jìn)行挑選合適的曲線類型進(jìn)行構(gòu)件回彈值曲線[5]。
為了確保采用回彈法檢測的建筑工程混凝土表面強(qiáng)度檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度和真實性,必須要在進(jìn)行回彈儀檢測前做好回彈儀表面以及混凝土表面的檢查(表面清潔、光滑、不存在其他雜物),對于在混凝土表面或是回彈儀表面存在的雜物,可借助砂輪等工具來進(jìn)行雜物的清除,同時將雜物清除時產(chǎn)生的粉末進(jìn)行清理。再者,采用回彈法進(jìn)行混凝土表面強(qiáng)度檢測時要確保檢測目標(biāo)混凝土內(nèi)外部質(zhì)量能夠保持同一質(zhì)量水準(zhǔn),一旦混凝土內(nèi)部和外部的質(zhì)量存在偏差時(例如縫隙過大,發(fā)生過火災(zāi)、表面受過化學(xué)物質(zhì)侵蝕或是天氣寒冷造成的凍傷等問題),則需要更換測量區(qū)域來確保檢測結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性。
要規(guī)范使用回彈儀,做好日常保養(yǎng)工作的有效落實,確?;貜梼x的性能能夠長時間處在正常的運行狀態(tài),有效完成回彈試驗工作,對混凝土強(qiáng)度狀態(tài)的真實反映。同時在進(jìn)行回彈試驗前做好回彈儀的精準(zhǔn)度校對工作,防止回彈儀性能問題造成試驗結(jié)果的偏差[6]。
為了保證回彈實驗的各項工作的落實以及回彈試驗結(jié)果的精準(zhǔn)度,必須要對操作人員進(jìn)行定期的專業(yè)知識培訓(xùn)和回彈試驗的操作流程和相關(guān)設(shè)備的使用方法的掌握。通過在平時工作當(dāng)中開展定期的操作比賽和操作檢查,不斷敦促檢測人員能夠不斷地提高自身操作水準(zhǔn)和操作方法的運用能力。同時還要在檢測機(jī)構(gòu)內(nèi)部制定嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)和考核機(jī)制,提高檢測人員對檢測工作的重視力度和檢測結(jié)果的嚴(yán)肅性和權(quán)威性。
為了確?;貜椩囼炗行ч_展,必須要做好對回彈試驗工作的準(zhǔn)備工作,切實保證檢測環(huán)境及條件對回彈試驗的結(jié)果不造成干擾。對檢測環(huán)境溫度的要求,應(yīng)為-4℃~40℃的溫度要求[7]。
檢測機(jī)構(gòu)對實際建設(shè)工程進(jìn)行混凝土表面強(qiáng)度采用回彈法進(jìn)行檢測時,必須要注意回彈法檢測階段選擇合適的檢測面、做好回彈儀的管理、加強(qiáng)檢測人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)、嚴(yán)格控制檢測環(huán)境等要素,確?;貜椃z測過程的完整性以及最終檢測結(jié)果的嚴(yán)肅性與真實性,切實提高我國檢測部門檢測效率和我國建筑工程水平的全面提升。