梁　棟

(廣東省江門市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所，江門 529000)

0　引言

回彈儀又叫混凝土回彈儀，它是用一彈簧驅(qū)動(dòng)彈擊錘并通過彈擊桿彈擊混凝土表面所產(chǎn)生的瞬間彈性變形的恢復(fù)力，使彈擊錘帶動(dòng)指針彈回并指示彈回的距離。以回彈值(彈回距離與沖擊前彈擊錘至彈擊桿的距離之比按百分?jǐn)?shù)計(jì)算)作為混凝土抗壓強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo),來推定混凝土的抗壓強(qiáng)度的一種方法。它是用于無損檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度的一種儀器。由于回彈儀輕便、靈活、不需要電源、易掌握，非常適合公路、橋梁等建筑工地現(xiàn)場(chǎng)使用。

1　回彈儀工作原理

回彈儀是采用回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度的一種儀器，回彈法采用回彈儀進(jìn)行混凝土強(qiáng)度測(cè)定，屬表面硬度法的一種。其原理是回彈儀中運(yùn)動(dòng)的重錘以一定沖擊動(dòng)能撞擊頂在混凝土表面的沖擊桿后，測(cè)出重錘被反彈回來的距離，以回彈值(反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比)作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來推定混凝土強(qiáng)度的一種方法?；炷帘砻嬗捕仁且粋€(gè)與混凝土強(qiáng)度有關(guān)的量，表面硬度值是隨強(qiáng)度的增大而提高的，采用具有一定動(dòng)能的鋼錘沖擊混凝土表面時(shí)，其回彈值與混凝土表面硬度也有相關(guān)關(guān)系。

圖1所示為回彈法原理示意圖。當(dāng)重錘被拉到?jīng)_擊前的起始狀態(tài)時(shí)，若重錘起始拉伸長(zhǎng)度等于l，則這時(shí)重錘所具有的勢(shì)能e為：

(1)

式中：Es為拉力彈簧的剛度系數(shù)；l為拉力彈簧起始拉伸長(zhǎng)度。

圖1　回彈儀原理示意圖

混凝土受沖擊后產(chǎn)生瞬時(shí)彈性變形，其恢復(fù)力使重錘回彈,重錘被彈回時(shí)所具有的勢(shì)能ex為：

(2)

式中：x為重錘回彈時(shí)彈簧的拉伸長(zhǎng)度。

所以，重錘在彈擊過程中所消耗的能量Δe為：

Δe=e-ex

(3)

將式(1)和(2)代入式(3)得：

(4)

令

(5)

在回彈儀中，l為定值，故R與x成正比，稱為回彈值，將式(5)代入式(4)得：

(6)

從式(6)可知，回彈值R是在重錘沖擊混凝土表面后剩余的勢(shì)能與原有勢(shì)能之比的平方根，是重錘沖擊過程能量損失的反映。能量損失愈小，說明混凝土表面硬度愈大，其相應(yīng)的回彈值也愈高。由于混凝土表面硬度與其抗壓強(qiáng)度有一致性的變化關(guān)系，因此，回彈值R的大小亦反映了混凝土抗壓強(qiáng)度的大小。

回彈儀是一種指針直讀的直射錘擊式儀器，使用時(shí)，先對(duì)回彈儀施壓，彈擊桿徐徐向機(jī)殼內(nèi)推進(jìn)，彈擊拉簧被拉伸，使連接彈擊拉簧的彈擊錘獲得恒定的沖擊能量，當(dāng)儀器水平狀態(tài)工作時(shí)，根據(jù)JJG 817—2011《混凝土回彈儀》檢定規(guī)程第6條和第8條的技術(shù)要求中給出的Es(0.785N/mm)和l(75mm)，其沖擊能量可由式(1)計(jì)算:

當(dāng)掛鉤與調(diào)零螺釘互相擠壓時(shí)，使彈擊錘脫鉤，彈擊錘的沖擊面與彈擊桿的后端平面相碰撞，此時(shí)彈擊錘放出來的能量借助彈擊桿傳遞給混泥土構(gòu)件，混凝土彈性反應(yīng)的能量又通過強(qiáng)擊桿傳遞給彈擊錘，使彈擊錘獲得回彈的能量后向后彈回，彈擊錘回彈的距離與彈擊脫鉤前距彈擊桿后端平面的距離之比即回彈值,它由儀器外殼上的刻度尺示出。

2　回彈儀率定值校準(zhǔn)

回彈儀率定值校準(zhǔn)對(duì)從事公路、橋梁、建筑等行業(yè)檢測(cè)人員至關(guān)重要。為了確保公路、橋梁、建筑建設(shè)工程質(zhì)量，工程試驗(yàn)檢測(cè)人員必需對(duì)原材料、工程項(xiàng)目或產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，以便判斷工程質(zhì)量或產(chǎn)品質(zhì)量是否符合現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。公路、橋梁、建筑工程試驗(yàn)檢測(cè)是工程施工質(zhì)量管理中的一個(gè)重要組成部分，也是施工質(zhì)量控制和竣工驗(yàn)收評(píng)定工作中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

校準(zhǔn)前要將鋼鉆送計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)，其硬度要達(dá)到HRC60±2的要求。回彈儀在鋼鉆率定校準(zhǔn)前要進(jìn)行外觀檢查，檢查回彈儀的尾蓋和蓋帽是否松動(dòng)；擰緊兩端蓋，指針滑塊是否隨回彈儀的上下翻動(dòng)而上下滑動(dòng)(指針塊滑動(dòng)回彈儀不能使用)；按鈕是否能鎖住機(jī)芯，準(zhǔn)確讀取回彈值。若彈擊桿脫出，要檢查桿內(nèi)的緩沖壓簧是否脫落。率定時(shí)要求環(huán)境干燥，室溫在5～35℃范圍內(nèi)，回彈儀鋼鉆率定值應(yīng)分4個(gè)方向進(jìn)行，彈擊桿每次旋轉(zhuǎn)90°，每個(gè)方向連續(xù)讀取3次穩(wěn)定回彈值，每次均應(yīng)符合JJG 817—2011主要技術(shù)要求第10條的鋼鉆率定值(80±2)

3　回彈儀使用中常見故障及處理方法

3.1　回彈儀的率定值低

回彈儀的率定值低，導(dǎo)致回彈儀不能正常使用的主要原因如下：回彈儀回彈時(shí)指針塊不動(dòng)、指針折斷、磨損、指針片與指針的夾角太??；指針塊彈擊時(shí)抖動(dòng)上升，指針塊與指針軸摩擦力超標(biāo)，指針導(dǎo)桿磨損，指針塊的位置偏斜，指針塊與機(jī)殼、滑道、固定刻度尺的螺釘碰撞摩擦，指針片與指針軸的夾角略小；指針塊在未彈擊前就被帶上來，無法讀值，指針片與指針軸夾角太大，指針塊與指針軸摩擦太??；回彈時(shí)不能彈擊或不掛鉤,彈擊拉簧與拉簧座脫離，彈擊拉簧斷，掛鉤的鉤端已斷或磨損，彈擊錘的掛鉤環(huán)破損。

3.2　回彈儀的率定值超標(biāo)

回彈儀的率定值超標(biāo)，導(dǎo)致回彈儀不能正常使用的主要原因如下：彈擊拉簧變形彈擊桿端部球半經(jīng)超差，緩沖壓簧失去緩沖作用；中心導(dǎo)桿變彎，回彈儀尾蓋上已定位緊固的調(diào)零螺釘被改變初始位置等等。

3.3　處理方法

遇到以上問題應(yīng)對(duì)回彈儀進(jìn)行正確的拆卸。首先松開儀器按鈕，使彈擊桿彈出，旋轉(zhuǎn)開蓋帽，卸下密封墊圈和一對(duì)卡環(huán)，旋轉(zhuǎn)松開尾蓋，卸下壓簧，左手握住回彈儀，將刻度尺朝上放置水平，右手握住掛鉤將回彈儀機(jī)芯沿滑道輕輕拉出。當(dāng)向外拉動(dòng)遇到阻力時(shí)不能強(qiáng)硬拉出，以免將指針片損壞，拽住導(dǎo)向法蘭，將彈擊錘彈擊拉簧和彈擊桿沿中心導(dǎo)桿一并卸下，倒出彈擊桿中緩沖壓簧，然后對(duì)機(jī)芯零部件進(jìn)行除銹清洗，重點(diǎn)清洗中心導(dǎo)桿、彈擊錘和彈擊桿的內(nèi)孔及沖擊面。清洗后應(yīng)在中心導(dǎo)桿上噴上除銹劑，其它零部件不用涂抹油，清洗機(jī)殼內(nèi)壁，卸下刻度尺，清洗指針軸，檢查指針塊。指針摩擦力是否在檢定規(guī)程第3條技術(shù)要求(0.5～0.8N)的范圍內(nèi)，清洗時(shí)不得旋轉(zhuǎn)尾蓋上緊固螺母和調(diào)零螺釘，更換已磨損、斷裂、變形的零配件，對(duì)修理好后的回彈儀，按國家計(jì)量檢定規(guī)程逐項(xiàng)檢定，達(dá)到技術(shù)要求才能使用。

4　結(jié)束語

回彈儀種類很多，結(jié)構(gòu)也不盡相同，但原理大致相同，掌握以上修理和檢查校正方法，基本上能對(duì)回彈儀常見故障進(jìn)行修理和校正。對(duì)修理后的回彈儀應(yīng)按JJG 817—2011《混凝土回彈儀》進(jìn)行檢定，檢定合格后才能使用。

[1]JJG 817—2011混凝土回彈儀檢定規(guī)程

[2]白昊,朱朝暉,張娟蓉,劉強(qiáng).混凝土回彈儀在檢定和使用中常見問題分析與排除.計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2011(10)

[3]朱浮聲,黃志燁,許研,趙嵩堪.普通回彈儀在高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中的應(yīng)用. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002(5)

[4]趙波.混凝土回彈儀及其檢定規(guī)程的應(yīng)用.山西建筑，2010(26)

[5]朱力.淺談混凝土檢測(cè)中回彈法的應(yīng)用.質(zhì)檢研究，2011(5)