孫鵬程
甘肅省建筑科學研究院有限公司 甘肅 蘭州 730070
作為建筑工程檢測部門對混凝土表面強度進行檢測的重要檢測手段之一,回彈法由于其在現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、檢測區域選擇不當、水泥碳化深度等因素影響,導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量和表面強度進行檢測的主流方法之一,回彈法的主要原理是通過利用設備當中的回彈儀向混凝土表面進行垂直彈擊,錘擊后根據回彈的高度,即回彈值的檢測最終得出混凝土表面的具體強度,之所以回彈法能夠檢測混凝土表面強度,是由于混凝土表面強度與回彈值具備一定的數量比例關系。因此,混凝土表面強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]。
混凝土表面強度與其可塑性成反比關系,前者強度越低,回彈能量和回彈值越小;反之,前者強度越高,可塑性越低,所產生的回彈能量和回彈值越高。因此需要相關人員通過對回彈值曲線進行繪制,來推導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行檢測表面混凝土強度,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度進行較為完整的強度檢測。再加上回彈法所需要的設備和操作難度遠低于其他的檢測方法,所以現階段許多檢測機構采用回彈法來檢測建筑工程混凝土表面強度。但是回彈法來檢測實際的工程混凝土表面強度時,容易受到設備性能、操作人員操作手法、操作環境、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,確保回彈法檢測混凝土表面強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,來向混凝土表面進行垂直沖擊,測量得出回彈儀回彈距離,并根據回彈儀的回彈數值來判斷混凝土強度。回彈法能測出混凝土結構強度的主要研究依據是由于混凝土強度與抗壓強度之間存在一定的關聯,所以可通過測量回彈儀的回彈數值來進行有效判斷混凝土強度。
2.2.1 對混凝土結構影響較小。采用回彈法檢測方式,雖然在檢測精度上無法達到混凝土鉆芯取樣抗壓強度精準,但是對于混凝土結構的破壞力較小,并不會影響整體結構的穩定性與結構性能。而且回彈法與混凝土鉆芯法相比,不需要進行設備的準備和受到混凝土取樣處理高要求的限制,只需要準備回彈儀即可完成回彈實驗[2]。
2.2.2 準確反映混凝土真實強度。在日常施工中,現場需要留置試塊,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構主體使用的混凝土強度信息不匹配等,所檢測的數據不具備代表性。而回彈法檢測混凝土強度,可以對到一定齡期的符合檢測要求的混凝土構件直接進行檢測,可以不保留混凝土試驗塊,直接反映混凝土真實強度。
2.2.3 操作簡單,可重復測試。采用回彈法進行混凝土強度的檢測方法,因為操作簡單,設備易于操作,所以可對現場混凝土強度進行重復測試,有效提高測試的精準度。制作的混凝土試塊,抗壓強度試驗是破壞性檢測,沒有辦法再進行重復檢測。混凝土取芯做抗壓強度檢測也是破壞性試驗,取完芯樣還要用高強度混凝土填補空洞,甚至該鉆芯會影響到主體結構安全。
采用回彈法對實際的建筑工程進行混凝土表面檢測的主要操作,依靠檢測人員對儀器設備進行操作來完成整個檢測環節。因此,檢測人員自身的技術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果造成干預。我國現階段部分檢測機構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混凝土表面強度;無法確保垂直角度下產生的作用力會對檢測結果造成影響而出現偏差。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范性[3]。
回彈法對混凝土表面強度檢測主要是依靠回彈儀來進行測量。回彈儀儀器的精度和性能對檢測結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和檢修,則會導致在實際的檢測過程中,由于設備性能的退化和精度的偏差而導致的結果誤差。因此在建筑工程采用回彈法進行表面強度檢測過程中,首先要確保回彈儀儀器的精準度校正和性能的檢測,同時要確保在檢測過程中謹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。
對于實際建設工程采用回彈法進行表面強度檢測前,首先要對混凝土表面碳化值進行檢測。水泥是混凝土的主要材料之一,水泥在與水發生反應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生化學反應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果的偏差,如果不及時的對混凝土表面碳酸鈣進行清除,則容易對回彈儀的檢測數據造成影響(數據增大)[4]。
部分建筑工程檢測機構人員認為回彈法檢測不需要考慮檢測區域,只需要保證檢測過程的精準度和結果的真實性即可。但是實際上對建筑工程不同區域進行回彈法檢測時,不同區域使用回彈法檢測的實際結果會出現偏差。采用回彈法對混凝土表面檢測時會集中在某區域的一個面上,而不是對區域內一點進行檢測。因此要確保使用回彈法測量時減少臨近區域對于該區域檢測結果的干擾;其次,要確保檢測區域能夠與回彈儀處在同一水平面上,才能確保檢測結果的真實性和規律性。
采用回彈法進行建筑工程混凝土檢測主要是對表面強度進行測量,因此回彈儀作用面也會對回彈法檢測結果造成影響。因此要確保回彈儀表面的清潔與光滑來減少結果的誤差。由于檢測面問題造成的回彈法檢測結果誤差主要是有以下兩大方面表現:第一,回彈儀作用面表面存在其他物質或是表面不光滑;第二,回彈儀作用面過于濕潤和導致檢測面的硬度減少而造成整個強度檢測結果的偏差。
在對混凝土表面強度進行回彈法檢測前,需要對建筑工程檢測區域進行目標的確定,確保對測試目標高度,寬度,長度等規格的確定,保證測試目標的規格在合理范圍內,同時確保對彈力錘的打擊力進行有效控制在40kn或是其他數值范圍內,通過對測試目標進行合理范圍內的彈力錘垂直彈擊錘擊。對這是目標進行彈力垂打擊后,進行回彈值數據的記錄和構建回彈值曲線圖,通過對回彈值曲線的分析來最終確定混凝土表面強度具體數值。對混凝土強度測量的曲線主要包括地區測強曲線,統一測強曲線,專用測強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度檢測程中需要根據實際的情況,通過反復多次的對混凝土表面強度進行測驗,記錄、數據分析結果后,來進行挑選合適的曲線類型進行構件回彈值曲線[5]。
為了確保采用回彈法檢測的建筑工程混凝土表面強度檢測結果的精準度和真實性,必須要在進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行雜物的清除,同時將雜物清除時產生的粉末進行清理。再者,采用回彈法進行混凝土表面強度檢測時要確保檢測目標混凝土內外部質量能夠保持同一質量水準,一旦混凝土內部和外部的質量存在偏差時(例如縫隙過大,發生過火災、表面受過化學物質侵蝕或是天氣寒冷造成的凍傷等問題),則需要更換測量區域來確保檢測結果的真實性和準確性。
要規范使用回彈儀,做好日常保養工作的有效落實,確保回彈儀的性能能夠長時間處在正常的運行狀態,有效完成回彈試驗工作,對混凝土強度狀態的真實反映。同時在進行回彈試驗前做好回彈儀的精準度校對工作,防止回彈儀性能問題造成試驗結果的偏差[6]。
為了保證回彈實驗的各項工作的落實以及回彈試驗結果的精準度,必須要對操作人員進行定期的專業知識培訓和回彈試驗的操作流程和相關設備的使用方法的掌握。通過在平時工作當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和操作方法的運用能力。同時還要在檢測機構內部制定嚴格的檢測標準和考核機制,提高檢測人員對檢測工作的重視力度和檢測結果的嚴肅性和權威性。
為了確保回彈試驗有效開展,必須要做好對回彈試驗工作的準備工作,切實保證檢測環境及條件對回彈試驗的結果不造成干擾。對檢測環境溫度的要求,應為-4℃~40℃的溫度要求[7]。
檢測機構對實際建設工程進行混凝土表面強度采用回彈法進行檢測時,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、加強檢測人員的綜合素質培養、嚴格控制檢測環境等要素,確保回彈法檢測過程的完整性以及最終檢測結果的嚴肅性與真實性,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。