基于回彈法的陶瓷地磚空鼓檢測研究

魏舒晗

(福建省建筑科學研究院有限責任公司 福建省綠色建筑技術重點實驗室 福州 350108)

1 陶瓷磚空鼓成因分析

1.1 內部因素

內部因素一般發生在陶瓷磚施工工藝期間，同原材料質量及人員操作有著極大的關聯。當出現地面墻面和陶瓷磚之間貼合不嚴密、水泥砂漿配比不當或者水泥砂漿質量差、施工人員留縫不當或鋪貼不足造成陶瓷磚粘結為非滿粘等情況時，極易造成粘結強度無法滿足相應規范標準要求，從而形成陶瓷磚的空鼓現象。

1.2 外部因素

外部因素主要是外界環境影響因素，在常開冷暖設施的構筑物內，例如衛生間，影響最為明顯。溫度的劇烈變化一方面影響墻體構造層間的熱應力不均，另一方面造成面磚產生比較極端的熱脹冷縮現象，而水汽反復產生加劇腐蝕粘結層的砂漿質量，這些外部因素均易形成空鼓，影響瓷磚壽命[3]。

2 回彈法測試機理

回彈儀是由瑞士人E.Schmidt發明并獲得專利，作為推定抗壓強度的間接方法，其基本原理是材料表面硬度和抗壓強度的函數關系。該方法具有快速、簡潔、準確等優點，因此成為非破損檢測中應用最為廣泛的技術之一。其測試機理是通過一彈簧驅動彈擊錘并彈擊材料表面所產生的瞬時彈性變形的恢復力，使彈擊錘帶動指針彈回并指示出彈回的距離，并以此得到回彈值來推定抗壓強度。通常情況下，回彈值同被測材料的塑性變形呈負相關關系，材料的塑性變形越大，吸收的變形能量越大，反應在回彈值上則是該數值的下降，說明被測材料強度越低，反之亦然。

3 檢測分析與研究

3.1 檢測概況

位于廈門市集美區某單身公寓樓盤，隨機抽取共50間標準間(編號A1～A50)進行檢測，每間選取2×2共4塊陶瓷地磚作為一個構件，先采用敲擊法迅速排除空鼓率≤10%的陶瓷地磚，避免空鼓測點較少影響比對判斷的準確性。經測試，共有9間標準間采用敲擊法的空鼓率>10%，在此基礎上，對這9間標準間采用回彈法再次測量地磚空鼓率，并進行數據比對，驗證回彈法檢測的可行性。

3.2 測點布置

該單身公寓客廳的自然間均采用80cm×80cm的陶瓷地磚，選取位于客廳居中的4塊地磚，在每塊磚上按5×5測點布置25個測點，因此一個自然間構件共布置100個測點為一個測區。按照單塊瓷磚最外圍測點距離邊緣4cm，測點間距離18cm布置測點，測點編號為1～100，可用馬克筆或粉筆布點畫線。測區布置如圖1所示：

圖1 測點布置圖(單位：mm)

3.3 檢測及數據處理

對已布置的100個測點，按測點編號依次進行回彈測試，根據彈擊情況記錄回彈值Ri，依據數理統計的方法將可疑值剔除，這些偏離正常值的測點即可判斷為缺陷點。基于標準規范CECS21:2000[4]對缺陷點進行數理統計分析，判別如下：

按回彈值大小順序排列R1～Rn+x，可疑數據為明顯小數值，將可疑數據中最大數值Rn連同比它大的數值計算出平均值mR和標準差SR，判斷值為R0=mR-λ1·SR(λ1為異常值判定系數，參考CECS21:2000表6.3.2)

Rn≤R0時，則Rn及排列于其后的各數據均為異常值，用R1～Rn-1統計判斷至無異常值為止。當Rn>R0時，用R1～Rn+1統計判斷至無異常值為止。通過統計得出的異常值，并結合回彈值繪制出空鼓分布圖，以空鼓率值最大的A23房間地磚回彈值為例。如圖2所示，灰色表示空鼓區域，白色表示密實區域：

圖2 回彈值及空鼓區域

A23間的回彈法同已檢測過的敲擊法進行比對，敲擊法空鼓分布如圖3所示，“空”表示空鼓，“實”表示密實：

圖3 敲擊法及空鼓區域

3.4 分析意見

將空鼓率>10%的9間標準間通過敲擊法及回彈法確定的異常點數比對，如表1所示：

表1 敲擊法及回彈法的空鼓率比對

比對后得出，9組數據相對誤差控制在2%以內，考慮到敲擊法的主觀人為因素較為顯著，不能在數值上進行量化分析，能通過誤差率表明兩種檢測方法結果基本一致，充分說明了回彈法可以在敲擊法判斷不明的情況下，有效的進行補充，也證明了回彈法檢測陶瓷磚的可行性。

4 結語

綜上所述，本文通過回彈法測定陶瓷地磚空鼓現象是可行的。雖然敲擊法簡單迅速，但從復現性角度來看，過于經驗主義，而回彈法可以通過檢測點的數理分析，全面精確的找出空鼓位置，直觀的描繪出空鼓缺陷分布圖，并以此為依據，進一步計算出空鼓面積，并將檢測范圍不僅僅局限于陶瓷地磚，為墻磚、飾面磚的有效測量也提供了科學的依據，是值得推廣的空鼓測試檢測方法。