回彈法在建筑工程檢測(cè)方面的應(yīng)用研究

孫鵬程

甘肅省建筑科學(xué)研究院有限公司 甘肅 蘭州 730070

引言

作為建筑工程檢測(cè)部門對(duì)混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)的重要檢測(cè)手段之一，回彈法由于其在現(xiàn)場(chǎng)操作中簡(jiǎn)單的操作過程和極快的檢測(cè)效率而廣受我國(guó)各檢測(cè)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(cè)人員水平、檢測(cè)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。

1 回彈法的概念介紹

作為建筑工程用于對(duì)混凝土質(zhì)量和表面強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)回彈值曲線進(jìn)行繪制，來推導(dǎo)出實(shí)際建筑工程混凝土表面的具體長(zhǎng)度。通過對(duì)實(shí)際的建筑工程采用回彈法來進(jìn)行檢測(cè)表面混凝土強(qiáng)度，所以在不破壞建筑表面的前提下，對(duì)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(cè)。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(cè)方法，所以現(xiàn)階段許多檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用回彈法來檢測(cè)建筑工程混凝土表面強(qiáng)度。但是回彈法來檢測(cè)實(shí)際的工程混凝土表面強(qiáng)度時(shí)，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(cè)人員能夠有效把控回彈法檢測(cè)效率的影響因素，確?；貜椃z測(cè)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(shí)提高回彈法的檢測(cè)質(zhì)量和效率。

2 回彈法原理及特點(diǎn)

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(cè)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?；貜椃軠y(cè)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(cè)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 回彈法檢測(cè)的特點(diǎn)

2.2.1 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)影響較小。采用回彈法檢測(cè)方式，雖然在檢測(cè)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(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力較小，并不會(huì)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(shí)驗(yàn)[2]。

2.2.2 準(zhǔn)確反映混凝土真實(shí)強(qiáng)度。在日常施工中，現(xiàn)場(chǎng)需要留置試塊，但是在施工過程中受到多種因素的影響，會(huì)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(cè)的數(shù)據(jù)不具備代表性。而回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，可以對(duì)到一定齡期的符合檢測(cè)要求的混凝土構(gòu)件直接進(jìn)行檢測(cè)，可以不保留混凝土試驗(yàn)塊，直接反映混凝土真實(shí)強(qiáng)度。

2.2.3 操作簡(jiǎn)單，可重復(fù)測(cè)試。采用回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，設(shè)備易于操作，所以可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，有效提高測(cè)試的精準(zhǔn)度。制作的混凝土試塊，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是破壞性檢測(cè)，沒有辦法再進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。混凝土取芯做抗壓強(qiáng)度檢測(cè)也是破壞性試驗(yàn)，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(huì)影響到主體結(jié)構(gòu)安全。

3 回彈法應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 檢測(cè)人員

采用回彈法對(duì)實(shí)際的建筑工程進(jìn)行混凝土表面檢測(cè)的主要操作，依靠檢測(cè)人員對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行操作來完成整個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)。因此，檢測(cè)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(huì)對(duì)最終的檢測(cè)結(jié)果造成干預(yù)。我國(guó)現(xiàn)階段部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)人員在實(shí)際的回彈法操作過程中，對(duì)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(shí)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(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響而出現(xiàn)偏差。必須要確保檢測(cè)人員自身的操作水平的提高以及操作過程的規(guī)范性[3]。

3.2 回彈儀精度

回彈法對(duì)混凝土表面強(qiáng)度檢測(cè)主要是依靠回彈儀來進(jìn)行測(cè)量?；貜梼x儀器的精度和性能對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成直接性影響。如果檢測(cè)人員在日常使用回彈儀過程中，缺乏對(duì)于儀器的保養(yǎng)和檢修，則會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際的檢測(cè)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(cè)過程中，首先要確保回彈儀儀器的精準(zhǔn)度校正和性能的檢測(cè)，同時(shí)要確保在檢測(cè)過程中謹(jǐn)防外界因素對(duì)于回彈儀檢測(cè)過程造成干擾。因此要做好對(duì)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(cè)精度的下降。

3.3 水泥碳化

對(duì)于實(shí)際建設(shè)工程采用回彈法進(jìn)行表面強(qiáng)度檢測(cè)前，首先要對(duì)混凝土表面碳化值進(jìn)行檢測(cè)。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(duì)混凝土表面造成影響。雖然碳酸鈣的形成對(duì)于混凝土表面強(qiáng)度不會(huì)造成損失，但是會(huì)直接影響混凝土表面硬度和造成的回彈法檢測(cè)結(jié)果的偏差，如果不及時(shí)的對(duì)混凝土表面碳酸鈣進(jìn)行清除，則容易對(duì)回彈儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)造成影響（數(shù)據(jù)增大）[4]。

3.4 測(cè)區(qū)選擇不當(dāng)

部分建筑工程檢測(cè)機(jī)構(gòu)人員認(rèn)為回彈法檢測(cè)不需要考慮檢測(cè)區(qū)域，只需要保證檢測(cè)過程的精準(zhǔn)度和結(jié)果的真實(shí)性即可。但是實(shí)際上對(duì)建筑工程不同區(qū)域進(jìn)行回彈法檢測(cè)時(shí)，不同區(qū)域使用回彈法檢測(cè)的實(shí)際結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差。采用回彈法對(duì)混凝土表面檢測(cè)時(shí)會(huì)集中在某區(qū)域的一個(gè)面上，而不是對(duì)區(qū)域內(nèi)一點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。因此要確保使用回彈法測(cè)量時(shí)減少臨近區(qū)域?qū)τ谠搮^(qū)域檢測(cè)結(jié)果的干擾；其次，要確保檢測(cè)區(qū)域能夠與回彈儀處在同一水平面上，才能確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和規(guī)律性。

3.5 檢測(cè)面的影響

采用回彈法進(jìn)行建筑工程混凝土檢測(cè)主要是對(duì)表面強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，因此回彈儀作用面也會(huì)對(duì)回彈法檢測(cè)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(cè)面問題造成的回彈法檢測(cè)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(rùn)和導(dǎo)致檢測(cè)面的硬度減少而造成整個(gè)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的偏差。

4 回彈法在混凝土表面強(qiáng)度檢測(cè)的應(yīng)用方法

在對(duì)混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行回彈法檢測(cè)前，需要對(duì)建筑工程檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)的確定，確保對(duì)測(cè)試目標(biāo)高度，寬度，長(zhǎng)度等規(guī)格的確定，保證測(cè)試目標(biāo)的規(guī)格在合理范圍內(nèi)，同時(shí)確保對(duì)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(duì)測(cè)試目標(biāo)進(jìn)行合理范圍內(nèi)的彈力錘垂直彈擊錘擊。對(duì)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(duì)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(duì)混凝土強(qiáng)度測(cè)量的曲線主要包括地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線，統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線，專用測(cè)強(qiáng)曲線三種主要的曲線類型。在實(shí)際的建筑工程混凝土表面強(qiáng)度檢測(cè)程中需要根據(jù)實(shí)際的情況，通過反復(fù)多次的對(duì)混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，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]。

5 采用回彈法檢測(cè)的注意事項(xiàng)

5.1 選擇合適的檢測(cè)面

為了確保采用回彈法檢測(cè)的建筑工程混凝土表面強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度和真實(shí)性，必須要在進(jìn)行回彈儀檢測(cè)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(duì)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(shí)將雜物清除時(shí)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(cè)時(shí)要確保檢測(cè)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(shí)（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(cè)量區(qū)域來確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

5.2 回彈儀的管理

要規(guī)范使用回彈儀，做好日常保養(yǎng)工作的有效落實(shí)，確保回彈儀的性能能夠長(zhǎng)時(shí)間處在正常的運(yùn)行狀態(tài)，有效完成回彈試驗(yàn)工作，對(duì)混凝土強(qiáng)度狀態(tài)的真實(shí)反映。同時(shí)在進(jìn)行回彈試驗(yàn)前做好回彈儀的精準(zhǔn)度校對(duì)工作，防止回彈儀性能問題造成試驗(yàn)結(jié)果的偏差[6]。

5.3 加強(qiáng)檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)

為了保證回彈實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)工作的落實(shí)以及回彈試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度，必須要對(duì)操作人員進(jìn)行定期的專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)和回彈試驗(yàn)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(shí)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(cè)人員能夠不斷地提高自身操作水準(zhǔn)和操作方法的運(yùn)用能力。同時(shí)還要在檢測(cè)機(jī)構(gòu)內(nèi)部制定嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和考核機(jī)制，提高檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)工作的重視力度和檢測(cè)結(jié)果的嚴(yán)肅性和權(quán)威性。

5.4 嚴(yán)格控制檢測(cè)環(huán)境及條件

為了確?；貜椩囼?yàn)有效開展，必須要做好對(duì)回彈試驗(yàn)工作的準(zhǔn)備工作，切實(shí)保證檢測(cè)環(huán)境及條件對(duì)回彈試驗(yàn)的結(jié)果不造成干擾。對(duì)檢測(cè)環(huán)境溫度的要求，應(yīng)為-4℃～40℃的溫度要求[7]。

6 結(jié)束語(yǔ)

檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)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(cè)時(shí)，必須要注意回彈法檢測(cè)階段選擇合適的檢測(cè)面、做好回彈儀的管理、加強(qiáng)檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)、嚴(yán)格控制檢測(cè)環(huán)境等要素，確?；貜椃z測(cè)過程的完整性以及最終檢測(cè)結(jié)果的嚴(yán)肅性與真實(shí)性，切實(shí)提高我國(guó)檢測(cè)部門檢測(cè)效率和我國(guó)建筑工程水平的全面提升。