回弹法在建筑工程检测方面的应用研究
2021-04-03孙鹏程
孙鹏程
甘肃省建筑科学研究院有限公司 甘肃 兰州 730070
引言
作为建筑工程检测部门对混凝土表面强度进行检测的重要检测手段之一,回弹法由于其在现场操作中简单的操作过程和极快的检测效率而广受我国各检测部门信赖。但是由于回弹法在使用过程中容易受到回弹仪精度问题、检测人员水平、检测区域选择不当、水泥碳化深度等因素影响,导致回弹法的精度难以得到有效保障。
1 回弹法的概念介绍
作为建筑工程用于对混凝土质量和表面强度进行检测的主流方法之一,回弹法的主要原理是通过利用设备当中的回弹仪向混凝土表面进行垂直弹击,锤击后根据回弹的高度,即回弹值的检测最终得出混凝土表面的具体强度,之所以回弹法能够检测混凝土表面强度,是由于混凝土表面强度与回弹值具备一定的数量比例关系。因此,混凝土表面强度决定了回弹仪弹击锤击反弹力的大小,反弹力也决定了回弹仪的回弹值大小[1]。
混凝土表面强度与其可塑性成反比关系,前者强度越低,回弹能量和回弹值越小;反之,前者强度越高,可塑性越低,所产生的回弹能量和回弹值越高。因此需要相关人员通过对回弹值曲线进行绘制,来推导出实际建筑工程混凝土表面的具体长度。通过对实际的建筑工程采用回弹法来进行检测表面混凝土强度,所以在不破坏建筑表面的前提下,对建筑工程混凝土表面强度进行较为完整的强度检测。再加上回弹法所需要的设备和操作难度远低于其他的检测方法,所以现阶段许多检测机构采用回弹法来检测建筑工程混凝土表面强度。但是回弹法来检测实际的工程混凝土表面强度时,容易受到设备性能、操作人员操作手法、操作环境、材料因素等因素的影响,因此需要检测人员能够有效把控回弹法检测效率的影响因素,确保回弹法检测混凝土表面强度的工作的开展减少外界因素的干扰,切实提高回弹法的检测质量和效率。
2 回弹法原理及特点
回弹法是依靠回弹仪利用传力杆,来向混凝土表面进行垂直冲击,测量得出回弹仪回弹距离,并根据回弹仪的回弹数值来判断混凝土强度。回弹法能测出混凝土结构强度的主要研究依据是由于混凝土强度与抗压强度之间存在一定的关联,所以可通过测量回弹仪的回弹数值来进行有效判断混凝土强度。
2.2 回弹法检测的特点
2.2.1 对混凝土结构影响较小。采用回弹法检测方式,虽然在检测精度上无法达到混凝土钻芯取样抗压强度精准,但是对于混凝土结构的破坏力较小,并不会影响整体结构的稳定性与结构性能。而且回弹法与混凝土钻芯法相比,不需要进行设备的准备和受到混凝土取样处理高要求的限制,只需要准备回弹仪即可完成回弹实验[2]。
2.2.2 准确反映混凝土真实强度。在日常施工中,现场需要留置试块,但是在施工过程中受到多种因素的影响,会造成制作的混凝土试块不足、制作的混凝土试块与结构主体使用的混凝土强度信息不匹配等,所检测的数据不具备代表性。而回弹法检测混凝土强度,可以对到一定龄期的符合检测要求的混凝土构件直接进行检测,可以不保留混凝土试验块,直接反映混凝土真实强度。
2.2.3 操作简单,可重复测试。采用回弹法进行混凝土强度的检测方法,因为操作简单,设备易于操作,所以可对现场混凝土强度进行重复测试,有效提高测试的精准度。制作的混凝土试块,抗压强度试验是破坏性检测,没有办法再进行重复检测。混凝土取芯做抗压强度检测也是破坏性试验,取完芯样还要用高强度混凝土填补空洞,甚至该钻芯会影响到主体结构安全。
3 回弹法应用现状
3.1 检测人员
采用回弹法对实际的建筑工程进行混凝土表面检测的主要操作,依靠检测人员对仪器设备进行操作来完成整个检测环节。因此,检测人员自身的技术水平和在操作仪器过程中的手法和技巧能力也会对最终的检测结果造成干预。我国现阶段部分检测机构的检测人员在实际的回弹法操作过程中,对于回弹仪弹击锤击的力度、垂直角度问题难以有效把握,导致力量过大或过小,或是由于力度过轻造成回弹仪作用力无法真实的体现混凝土表面强度;无法确保垂直角度下产生的作用力会对检测结果造成影响而出现偏差。必须要确保检测人员自身的操作水平的提高以及操作过程的规范性[3]。
3.2 回弹仪精度
回弹法对混凝土表面强度检测主要是依靠回弹仪来进行测量。回弹仪仪器的精度和性能对检测结果会造成直接性影响。如果检测人员在日常使用回弹仪过程中,缺乏对于仪器的保养和检修,则会导致在实际的检测过程中,由于设备性能的退化和精度的偏差而导致的结果误差。因此在建筑工程采用回弹法进行表面强度检测过程中,首先要确保回弹仪仪器的精准度校正和性能的检测,同时要确保在检测过程中谨防外界因素对于回弹仪检测过程造成干扰。因此要做好对仪器日常使用和使用后的保养和清洁,确保仪器在使用过程中能够减少外界污染造成的检测精度的下降。
3.3 水泥碳化
对于实际建设工程采用回弹法进行表面强度检测前,首先要对混凝土表面碳化值进行检测。水泥是混凝土的主要材料之一,水泥在与水发生反应后形成氢氧化钙造成混凝土硬度的变化,而二氧化碳通过与氢氧化钙产生化学反应形成碳酸钙对混凝土表面造成影响。虽然碳酸钙的形成对于混凝土表面强度不会造成损失,但是会直接影响混凝土表面硬度和造成的回弹法检测结果的偏差,如果不及时的对混凝土表面碳酸钙进行清除,则容易对回弹仪的检测数据造成影响(数据增大)[4]。
3.4 测区选择不当
部分建筑工程检测机构人员认为回弹法检测不需要考虑检测区域,只需要保证检测过程的精准度和结果的真实性即可。但是实际上对建筑工程不同区域进行回弹法检测时,不同区域使用回弹法检测的实际结果会出现偏差。采用回弹法对混凝土表面检测时会集中在某区域的一个面上,而不是对区域内一点进行检测。因此要确保使用回弹法测量时减少临近区域对于该区域检测结果的干扰;其次,要确保检测区域能够与回弹仪处在同一水平面上,才能确保检测结果的真实性和规律性。
3.5 检测面的影响
采用回弹法进行建筑工程混凝土检测主要是对表面强度进行测量,因此回弹仪作用面也会对回弹法检测结果造成影响。因此要确保回弹仪表面的清洁与光滑来减少结果的误差。由于检测面问题造成的回弹法检测结果误差主要是有以下两大方面表现:第一,回弹仪作用面表面存在其他物质或是表面不光滑;第二,回弹仪作用面过于湿润和导致检测面的硬度减少而造成整个强度检测结果的偏差。
4 回弹法在混凝土表面强度检测的应用方法
在对混凝土表面强度进行回弹法检测前,需要对建筑工程检测区域进行目标的确定,确保对测试目标高度,宽度,长度等规格的确定,保证测试目标的规格在合理范围内,同时确保对弹力锤的打击力进行有效控制在40kn或是其他数值范围内,通过对测试目标进行合理范围内的弹力锤垂直弹击锤击。对这是目标进行弹力垂打击后,进行回弹值数据的记录和构建回弹值曲线图,通过对回弹值曲线的分析来最终确定混凝土表面强度具体数值。对混凝土强度测量的曲线主要包括地区测强曲线,统一测强曲线,专用测强曲线三种主要的曲线类型。在实际的建筑工程混凝土表面强度检测程中需要根据实际的情况,通过反复多次的对混凝土表面强度进行测验,记录、数据分析结果后,来进行挑选合适的曲线类型进行构件回弹值曲线[5]。
5 采用回弹法检测的注意事项
5.1 选择合适的检测面
为了确保采用回弹法检测的建筑工程混凝土表面强度检测结果的精准度和真实性,必须要在进行回弹仪检测前做好回弹仪表面以及混凝土表面的检查(表面清洁、光滑、不存在其他杂物),对于在混凝土表面或是回弹仪表面存在的杂物,可借助砂轮等工具来进行杂物的清除,同时将杂物清除时产生的粉末进行清理。再者,采用回弹法进行混凝土表面强度检测时要确保检测目标混凝土内外部质量能够保持同一质量水准,一旦混凝土内部和外部的质量存在偏差时(例如缝隙过大,发生过火灾、表面受过化学物质侵蚀或是天气寒冷造成的冻伤等问题),则需要更换测量区域来确保检测结果的真实性和准确性。
5.2 回弹仪的管理
要规范使用回弹仪,做好日常保养工作的有效落实,确保回弹仪的性能能够长时间处在正常的运行状态,有效完成回弹试验工作,对混凝土强度状态的真实反映。同时在进行回弹试验前做好回弹仪的精准度校对工作,防止回弹仪性能问题造成试验结果的偏差[6]。
5.3 加强检测人员的综合素质培养
为了保证回弹实验的各项工作的落实以及回弹试验结果的精准度,必须要对操作人员进行定期的专业知识培训和回弹试验的操作流程和相关设备的使用方法的掌握。通过在平时工作当中开展定期的操作比赛和操作检查,不断敦促检测人员能够不断地提高自身操作水准和操作方法的运用能力。同时还要在检测机构内部制定严格的检测标准和考核机制,提高检测人员对检测工作的重视力度和检测结果的严肃性和权威性。
5.4 严格控制检测环境及条件
为了确保回弹试验有效开展,必须要做好对回弹试验工作的准备工作,切实保证检测环境及条件对回弹试验的结果不造成干扰。对检测环境温度的要求,应为-4℃~40℃的温度要求[7]。
6 结束语
检测机构对实际建设工程进行混凝土表面强度采用回弹法进行检测时,必须要注意回弹法检测阶段选择合适的检测面、做好回弹仪的管理、加强检测人员的综合素质培养、严格控制检测环境等要素,确保回弹法检测过程的完整性以及最终检测结果的严肃性与真实性,切实提高我国检测部门检测效率和我国建筑工程水平的全面提升。