关于超声回弹综合法检测墙体材料的强度探究

张 颍

(合肥工大共达工程检测试验有限公司,安徽 合肥 230009)

0 引 言

墙体是建筑的重要组成部分，在普通房屋建筑之中，墙体重量会占建筑总重量的一半以上。墙体材料质量关系到建筑结构的安全，因此采用有效的方法，检测墙体材料的强度至关重要。

1 超声波回弹综合法对混凝土空心小砌块强度的检测

现阶段，在建筑工程施工中，混凝土空心小砌块的应用十分频繁，其外形尺寸为390 mm×190 mm×190 mm，砌块厚度为3 cm，其重量为1 000 kg/m3，吸水率≤10%，干缩率≤0.37 mm/m。

某研究机构依据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》，通过超声波回弹综合法的使用，对混凝土空心小砌块强度进行检测。其具体检测流程如下所述：

(1)超声波回弹综合法是指使用回弹仪和超声仪，对墙体材料的声时值和回弹值进行测量，然后结合已有公式，实现对材料强度的准确测量。

(2)技术人员依据技术规程，选择了上海市某公司生产的混凝土空心小砌块，并在此基础上，完成了测量曲线的建立。

(3)该研究机构采用的仪器为超声检测系统和ZC-3A型混凝土回弹仪。

(4) 本次研究所选择的混凝土空心小砌块，具有较强的表面平整性，研究时的强度等级分别为7.5 MPa、10 MPa和15 MPa，材料龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d，墙体材料的级配见表1。

表1 混凝土空心小砌块的级配

在研究过程中，按照3块材料为1组的标准，将墙体材料分为多个小组，分别使用声速、回弹和超声检测的方法，对墙体材料强度进行检测。研究人员在空心砌块上设置了多个点，然后使用穿透法测量点的声时，并依据平均值计算声速。此外，还使用回弹仪三个测点附近进行回弹，回弹的次数为16次，去除6个最高和最低数据后，得到剩余数据的平均值。最后通过抗压强度检验方式的使用，获得材料的抗压强度数据，并利用计算机处理数据，在得到拟合曲线后对其进行处理即可。

为了对拟合曲线进行验证，选择了一组材料进行测量，测量结果如下所述：生产强度为7.5 MPa的空心砌块，其声速为3910，回弹速度为38.9，强度为12.6，误差为0.69%；生产强度为10 MPa的空心砌块，其声速为4 095，回弹速度为38.7，强度为14.5，误差为4.1%；生产强度为15 MPa的空心砌块，其声速为4 170，回弹速度为39.0，强度为14.3，误差为6.6%。由此可见，利用超声回弹综合法检测混凝土空心砌块，其误差不会超过10%。

2 超声回弹综合法检测黏土砖的强度研究

2.1 实心黏土砖的测量

黏土砖属于常用的墙体材料，其制作主要原料为黏土，在经过一系列的制作流程后成型。

该研究机构依然采用了超声回弹综合法，对黏土砖的强度进行检测。所使用的检测仪器与空心小砌块相同，故不再做过多的赘述[1]。

本次研究的样品由上海市某墙体材料公司提供，样品强度等级分为3级，分别为7.5 MPa、10 MPa以及15 MPa。具体检测流程如下所述：

(1)选择各强度等级的黏土砖10块，然后依据回弹测试的标准，对黏土砖进行回弹检测。

(2)以序号为标准，将黏土砖分为两组，每组黏土砖的数量为5块。将其中一组黏土砖放在砖墩凹角位置。但是在放置过程中，应该确保黏土砖条面和顶面与砖墩紧密贴合，然后在黏土砖上放置杠杆和木垫板，同时放上重锤，这些步骤完成后方能进行测试。

(3)在黏土砖条面测试完成后，需要将其翻转，对另一侧的条面进行测试。当一组黏土砖测试完成后，然后换另一组黏土砖，直到全部样品都测试完成。但在测试过程中，应控制弹击次数，每一测点的弹击次数不得超过1次，然后进行平均值的计算。

(4)测量黏土砖的超声波波速。在黏土砖上设置3个点，然后将声音传播时长转换为声音传播速度，在得到结果后计算3个点的平均声速。

(5)测量的黏土砖的抗压强度。使用仪器将黏土砖一分为二，然后置入水中10 min，在取出后将两块端口方向相反放置，然后用水泥浆粘结，其层厚不得超过5 mm，然后用厚度<3 mm的水泥砂浆上下两面抹平，最后得到试件，对其进行4 d的养护，并使用压力器检验砖体的抗压强度。

(6)通过上述几个步骤，可以获得黏土砖声速、回弹和抗压强度等方面的数据，将这些数据录入到计算机系统，可以获得黏土砖的强度拟合曲线。为了对拟合曲线的准确性进行验证，研究人员就地取材，随机选择了一些黏土砖进行强度测量，检测结果表示，生产强度为7.5 MPa的实心黏土砖，其声速为2.68，回弹速度为31，强度为13.7，误差为0.93；生产强度为10 MPa的空心砌块，其声速为2.94，回弹速度为31.5，强度为14.3，误差为8；生产强度为15 MPa的空心砌块，其声速为2.58，回弹速度为32.9，强度为17，误差为5.5。由此可见，利用超声回弹综合法检测实心黏土砖，其误差不会超过10%。

2.2 空心黏土砖的测量

在社会经济高速发展的背景下，人们对建筑物提出了许多功能方面的要求，故空心黏土砖受到了人们的喜爱，成了重要的墙体材料，研究机构采取超声回弹综合法对其强度进行测量。其步骤如下所述：

(1)选择强度等级7.5 MPa、10 MPa、15 MPa的空心黏土砖各10块，并采用同实心黏土砖相同的测量方法，对其强度进行检测[2]。

(2)回弹值测量方法：在样品砖上设置10个测量点，然后取回弹平均值。

(3)超声速度测量法：在黏土砖的侧面设置3个测量点，取三点测量结果的平均值。

抗压强度测量方法：本次测量依据(CECS 02：2005)标准。选择5块黏土砖作为试件，并应用坐浆法加速试件的成型。具体步骤：将一张湿垫纸铺设到玻璃板上，然后将厚度为3 mm的水泥浆铺在纸上，并在其中放置一块被浸湿的砖，砖的顶面和条面应该与玻璃板保持垂直状态，以提高砖面的压力，促使水泥层和空心砖大面粘结性增强，等到水泥凝固后进行另一个侧面的坐浆，在试件成型后对其进行养护，时长为4 d，最后进行抗压能力测量。

3 结 论

综上所述，本文结合某研究结构的测量案例，对应用超声回弹综合法检测墙体材料强度进行了分析，并详细阐述了检测流程，最终得到了检测结果。检测结果证实，在墙体材料强度测量过程中，应用这一检测方法，检测误差不会超过10%。故本文建议有关企业和机构应该加强对超声回弹综合法的使用，并不断改进检测流程，更新检测仪器，促使其更具应用价值，从而推动我国建筑行业的发展。