古建筑舊青磚回彈法測試技術

孔德榮

舊青磚是古建筑的重要組成部分。回彈法的特點在于設備操作便捷，檢測全程未涉及到任何損傷物體的行為，通過配套的回彈儀可實現對舊青磚的高效檢測，幫助文物保護工作者更好地掌握其抗壓強度情況，為相關工作的開展提供重要依據。

一、工程概況

唐紹儀故居位于珠海市唐家古鎮山房路99號，該樓房深11.6m，寬12.3m，主要由兩部分構成，其中右間于清代建設，后續于1929年在原基礎上擴建形成左間。該古建筑迄今已有百余年歷史，在長期的風雨侵蝕作用下，故居建筑逐步受到損傷，自2003年5月起啟動修繕項目，本次工作引入了回彈法測試技術，為文物保護者對舊青磚的分析提供了重要依據。

二、回彈法測試技術原理

以建筑舊青磚為基本對象，對其展開回彈檢測工作，基于對回彈測強曲線的應用，從中可求出舊青磚抗壓強度。

常規的磚強度檢測工作中，對于回彈儀的使用方法指的是在磚墻上完成檢測；此處創建的測強曲線與之存在差異，使用磚塊在磚墩上實現檢測。基于數據對比可知，此處所用方法檢測所得的回彈值比常規方法略低1°，因此在實際測試工作中在獲得回彈值的基礎上需加以修正。

三、古建筑舊青磚回彈法測試技術

1.回彈法測試技術施工工藝

做好古建筑修繕前的全方位調查工作具有必要性，考慮的是結構形式、歷史階段內的使用情況、質量等多方面因素。以深入調查的結果為依據，結合檢測目的，編制可行的回彈檢測方案，綜合考慮被檢測工程的實際情況，將其劃分為多個檢測單元，并形成相應測點。考慮到回彈檢測方案所包含的具體要求，以此為依據做好現場準備工作，準確劃定待檢測區域，將雜物清理干凈，要求待檢測的磚位具有平整性。選用設備為測磚回彈儀，對其的校驗頻率為一年兩次。各項準備工作無誤且經過試驗后，則可進入到正式的回彈檢測環節，獲取所得數據，經整理后對其修正，將其代入“珠三角古建筑舊青磚回彈測強曲線”。計算工作中，若出現測試數據不完整的情況，必須及時補充測試，以便給計算提供充足的數據支持，生成檢測報告并存檔，具體流程為：現場調查工程情況→制定回彈檢測方案→回彈檢測現場準備→設備儀器標定→回彈檢測→檢測數據處理→檢測報告和檢測資料存檔。

2.回彈法測試技術施工要點

（1）測強曲線的建立

①創建測強曲線。嚴格執行相關標準，選取N、RN成對數據并通過計算的方式獲得其經驗系數，其中RN為抗壓強度，MPa；N為回彈值，MPa；A、B為強度系數：

a.直線式見式（1）：以最小二乘法原理為基本依據，結合數理統計方法，針對所得的試驗數據加以計算，可求得：A=-2.16，B=0.35。

將上述所得結果代入回歸方程，則有：RN=-2.16+0.35N。

b.冪函數式見式（2）：

以最小二乘法原理為基本依據，結合數理統計方法，針對所得的試驗數據加以計算，可求得：A=0.11，B=1.27。

c.雙曲線式見式（3）：

以最小二乘法原理為基本依據，結合數理統計方法，針對所得的試驗數據加以計算，可求得：A=-0.03，B=4.62。

d.指數函數式見式（4）：以最小二乘法原理為基本依據，結合數理統計方法，針對所得的試驗數據加以計算，可求得：A=2.16，B=0.05。

將上述所得結果代入回歸方程， 則有：RN=2.16e0.05N。

②測強回歸曲線的創建。嚴格控制回彈儀地區及企業測強曲線的抗壓強度誤差，具體要求見下表。

舊青磚回彈測強回歸方程效果比較

根據上表內容得知，冪函數式在δ和V兩項指標上都具有較好的表現，對此可引入冪函數授式，以此為基礎可創建回彈測強曲線公式，即：RN=0.11×N1.27。

（2）確定檢測單元、測區、測點

根據檢測對象的規模確定合適的劃分方案，若為構成建筑物的某個部分或是整個建筑體，需將待檢測區劃分為多個獨立的結構單元，以此為基礎又細分為多個檢測單元，各自均確定6個構件（應具有隨機性，為單片墻體、柱），由此形成了6個測區；部分情況下檢測單元較為特殊，即尚未達到6個構件，此時各構件分別對應1個測區。形成足夠數量的測區后，分別對其隨機布設20個磚樣，從而形成了100個測點，要求所得的每個磚樣在檢測時測5點回彈值。合理控制好測點位置，較合適的是將其置于磚樣條面中間處。

（3）回彈法測試

為了提高測試結果的精確性，要求磚樣具有足夠的平整性，若不滿足要求則使用砂輪磨平，將殘留在表面的粉塵清理干凈。測試時需維持回彈儀軸線的穩定性，其必須與磚樣條面保持垂直關系且不發生變化，具體有：回彈儀自帶有彈擊桿，將此部分頂住磚樣表面，給予適當的力輕壓儀器，將按鈕松開后，將使得彈擊桿發生較勻速的伸出行為，此時整個儀器進入到使用狀態；實際測試時，調整回彈儀使其能夠與磚樣條面完全保持垂直的關系，再緩慢試壓，經過彈擊后從中獲取各自產生的回彈值，所得結果均取整數，再將所得結果代入RN=0.11×N1.27，經計算后即可確定舊青磚的抗壓強度。

（4）測強曲線在砌體回彈測強中應用的修正

對于建筑物本體的舊青磚，經過對其的回彈檢測后將獲得相應結果，再代入至前述所提的回彈測強曲線中，由此得到被檢測物的抗壓強度。根據現階段的工程發展狀況，回彈儀應在磚墻上完成檢測，而此處所創建的測強曲線在方式上有所改進，即選擇的是用磚塊在磚墩上檢測。換言之，二者在固定方式的選擇上各不相同，對于測試結果的影響機制也存在差別。為進一步探討其影響程度，本次回彈測試均采用了兩種方式，相較于在磚墩上檢測的結果而言，磚墻上測試所得值比其略高1°，因此測試中需根據實際情況進行修正，修正系數設為1°。

四、回彈法測試技術質量控制

依據行業規范確定回彈方式后，將所得的結果代入RN=0.11×N1.27內，經過計算后獲得相應結果。需強調的是，不同加固方法下所產生的結果存在一定的差異，因此需對測試數據加以修正；磚樣表面應具有足夠的平整性；各環節的操作都要嚴格依據規范而展開，最大程度上減小誤差。

五、結語

伴隨社會的持續發展，文物古建筑的保護工作得到各界的高度重視，而古建筑在歷史長河中不斷受到損傷，對其采取合理的修繕手段極具必要性。實際工作中，相關人員應掌握古建筑舊青磚的實際情況，可引入回彈法測試技術，其在提高測試便捷性的同時還能夠有效減少對建筑物的損傷，創造更為優良的檢測效率，為相關修繕工作提供了重要參考。總體上，回彈法測試技術具有較好的應用價值，值得行業人員深入探討。