混凝土現(xiàn)澆樓板厚度無損測試方法

付書艷，孟振華，張曉彤

(中國葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測有限公司，宜昌 443002)

現(xiàn)澆混凝土樓板厚度作為工程質(zhì)量驗(yàn)收的重要指標(biāo)，GB50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定要求現(xiàn)澆混凝土樓板厚度允許偏差+10 mm，-5 mm，因?yàn)檫^大的尺寸偏差可能影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能和使用功能，也可能影響設(shè)備在基礎(chǔ)上的安裝、使用，因此需要對其進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。目前的厚度檢測方法存在不足，該文在現(xiàn)有方法基礎(chǔ)上提出了一種檢測樓板厚度的無損檢測方法即垂直交叉法。

1 先前方法的不足

在測試混凝土樓板厚度試驗(yàn)中，無損設(shè)備根據(jù)的原理是電磁波運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理和現(xiàn)代電子技術(shù)。樓板測厚儀主要由信號發(fā)射、接收、信號處理和信號顯示等單元組成，當(dāng)探頭接收到發(fā)射探頭電磁信號后，信號處理單元根據(jù)電磁波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行分析，自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射到接收探頭的距離，該距離即為測試板的厚度。因此在試驗(yàn)中，就要準(zhǔn)確的控制好接受探頭和發(fā)射探頭的位置，保證接受探頭和發(fā)射探頭在垂直的一條線上，這樣才能保證兩探頭的之間距離為混凝土樓板厚度的距離，為此我們先前的做法是：1)先在樓板上沿墻邊a向外量出一定距離的直線A(直線A垂直于墻a)，然后在垂直的墻邊b也量出一定的距離的直線B(直線B垂直于墻b)。這樣直線A和直線B垂直相交于點(diǎn)C。C點(diǎn)就是接受探頭位置；2)在樓板下按同樣的方法在墻邊a和墻邊b畫出和樓板上同樣的距離找出兩垂直線交叉點(diǎn)D。D就是發(fā)射探頭的位置。讀出兩探頭之間顯示的距離即為樓板厚度，但是該方法有一定的誤差，因?yàn)閴穸鹊牟痪鶆颍瑫?huì)導(dǎo)致量取的C點(diǎn)和D點(diǎn)不一定在一條垂直的線上，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而且方法復(fù)雜繁瑣，在樓板下由于高度太高操作難度很大。垂直交叉法測試混凝土樓板厚度，解決了先前方法的不足，并且提高了效率。

2 垂直交叉法原理

垂直交叉法是根據(jù)兩平面之間垂線最短的原理，得出兩探頭之間的最短距離即樓板的厚度。該方法使用的裝置為：發(fā)射探頭①、接受探頭③和連接接受探頭的數(shù)據(jù)顯示器②。支撐桿④，大號三角板⑤。首先根據(jù)規(guī)范要求在樓板下一墻角位置距離墻邊大于500 mm處取一點(diǎn)，該點(diǎn)為發(fā)射探頭位置點(diǎn)，用支撐桿④把發(fā)射探頭①固定在該點(diǎn)，保證發(fā)射探頭與樓板下表面良好接觸，然后在樓板上對應(yīng)的墻角大概位置處把接受探頭③放在樓板上表面，用大號三角板⑤畫出直線a，沿直線a慢慢移動(dòng)接受探頭②找到兩探頭之間最短的距離點(diǎn)O，然后從O點(diǎn)畫出垂直于直線a的直線b，沿直線b慢慢移動(dòng)找到兩探頭之間最短距離點(diǎn)B,那么點(diǎn)B就是接受探頭③的位置點(diǎn)，即接受探頭③在點(diǎn)B位置時(shí)，兩探頭的距離即為樓板厚度。原理示意圖見圖1和圖2。

3 測試步驟

1)先清理混凝土樓板上下表面，然后將發(fā)射探頭①用支撐桿④固定在樓板下表面，保證發(fā)射探頭①與樓板下表面良好接觸。再將接受探頭③接觸樓板上表面(大概與發(fā)射探頭對應(yīng)的位置)。將接受探頭③與數(shù)據(jù)顯示器②連接，并打開發(fā)射探頭①。接著，將接受探頭③沿直線a慢慢移動(dòng)，找出兩探頭距離最小點(diǎn)O。2)從O點(diǎn)沿垂直于直線a的直線b慢慢移動(dòng)接收探頭找到兩探頭之間的最小距離點(diǎn)B，點(diǎn)B就是接受探頭③的位置點(diǎn)，即接受探頭③在點(diǎn)B位置時(shí)，兩探頭的距離即為樓板厚度。

4 垂直交叉法試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的驗(yàn)證

為驗(yàn)證現(xiàn)澆樓板厚度使用垂直交叉法測試結(jié)果的準(zhǔn)確性能，專門進(jìn)行了一次數(shù)據(jù)比對測試，采用某建筑樓板混凝土配合比成型一塊厚度為90 mm，長度和寬度均為500 mm的混凝土板。該混凝土板厚度均勻，上下表面平整光滑，澆注密實(shí)。

首先采用垂直交叉法利用接受探頭和發(fā)射探頭分別測試該混凝土板的四個(gè)角位置的厚度和中心位置厚度，分別標(biāo)記為N1，N2，N3，N4，N5。接著采用檢定合格的鋼直尺直接測試法對該混凝土板進(jìn)行厚度測量，其中采用鋼直尺先對混凝土板四個(gè)角位置進(jìn)行了厚度測量，即對應(yīng)N1，N2，N3，N4，然后采用直徑100 mm鉆芯機(jī)在混凝土中心位置鉆取一個(gè)圓形芯樣，并量取芯樣的高度，即混凝土板中心厚度N5，通過對垂直交叉法測量和鋼直尺直接測量兩種方法測量數(shù)據(jù)結(jié)果比較，平均差值小于2 mm。具體數(shù)據(jù)結(jié)果見表1。

表1 垂直交叉法與直接測量法測量數(shù)據(jù)的比較 /mm

5 結(jié) 語

通過試驗(yàn)論證和探索研究，采用垂直交叉法測量現(xiàn)澆混凝土樓板厚度是科學(xué)可行的。垂直交叉法使用發(fā)射探頭和接收探頭等裝置利用幾何原理測量混凝土樓板厚度的方法快捷、準(zhǔn)確、簡單易操作，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率，保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。