烧结砖砌体结构中砌体材料抗压强度检测评定.doc

1、烧结砖砌体结构中砌体材料抗压强度检测评定砌体结构是一种具有悠久历史的基本结构形式，自秦砖汉瓦以来，始终是一种量大面广的建筑结构，至今它仍占我国墙体的90%以上，占民用建筑主体工程的80%以上。今后较长一段时间内，由于砌体结构存量大，存在时间长，加上自然环境的影响及房屋装修改造等需求的增加，砌体结构房屋仍将存在较多的检测需求。图1.砌体结构倒塌图2.砌体环境侵蚀损伤对砌体结构的鉴定，重要的环节是结构材料强度的检测。检测方法主要分为两类：1） 直接检测法，即从砌体中取出样品，进行抗压试验，然后分别根据国标中关于砖或砂浆强度等级的评定方法评定材料的强度等级。该方法可靠，但费时、费工，且局部破坏砌体结

2、构的整体性，取样数量受到限制，在实际工程检测中往往被业主拒绝。2）间接检测方法：砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011中表3.4.3给出了砌体工程常用的现场检测方法。其中回弹法具有非破损性、检测面广和测试简便迅速等优点，是一种较理想的砌体工程现场检测方法。针对既有工程现场检测，本文主要介绍常用的烧结砖回弹法及砂浆回弹法。01烧结砖回弹法测强1.1相关规范介绍建筑结构检测技术标准GB/T 50344-2019附录M中给出的烧结普通砖（黏土砖、页岩砖、煤矸石砖）的回弹测强公式用于各地区的砖回弹检测中，偏于保守。砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011第14.4.2节中

3、给出的烧结普通砖测强公式采用四川省地标（DBJ 20-8-90）（已经变更为（DBJ51/T049-2015）测强曲线已变更）、福建省地标（DBJ 13-73-2006）和安徽省地标（DB34/T 234-2002）换算并拟合得到的公式。测强曲线对比如图1。需要说明的是，砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011普通砖测强公式拟合曲线更符合实际情况，可靠性满足制定统一回弹测强公式的精度要求，因而在实际工程中应用较多。图3.GB/T 50344-2019与GBT 50315-2011测强曲线对比1.2 烧结砖回弹法测强影响因素l砖含水率的影响：随着含水率不断增加，烧结普通砖(或烧结多

4、孔砖)的回弹值逐渐降低，对受潮或雨淋湿后的烧结砖进行回弹测试，其测试误差将较大。现场检测即要求砌体中被检测的砖表面应处于自然含水状态即可。l内外质量一致性：不适用于推定表面已风化或遭受冻害、环境侵蚀的烧结普通砖砌体或烧结多孔砖砌体中砖的抗压强度。l适用范围限于：强度为6MPa30MPa的烧结普通砖和烧结多孔砖。1.3烧结砖回弹法测试方法l回弹测区数及布置砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011规定，当检测对象为整栋建筑物或建筑物的一部分时，应将其划分为一个或若干个可以独立进行分析的结构单元，每一结构单元应划分为若干个检测单元。每个检测单元中应随机选择10个测区。每个测区的面积不宜

5、小于1.0m2，应在其中随机选择10块条面向外的砖作为10个测位供回弹测试。选择的砖与砖墙边缘的距离应大于250mm。建筑结构检测技术标准GB/T 50344-2019中规定测区和测位可为510个，如果按照此规范选择测区，应采用该规范的测强公式。l测试步骤被检测砖应为外观质量合格的完整砖。砖的条面应干燥、清洁、平整，不应有饰面层、粉刷层，必要时可用砂轮清除表面的杂物，并应磨平测面，同时应用毛刷刷去粉尘。在每块砖的测面上应均匀布置5个弹击点。选定弹击点时应避开砖表面的缺陷。相邻两弹击点的间距不应小于20mm，弹击点离砖边缘不应小于20mm，每一弹击点应只能弹击一次，回弹值读数应估读至1。测试时，

6、回弹仪应处于水平状态，其轴线应垂直于砖的测面。1.4强度等级推定方法烧结普通砖强度等级推定步骤为:1）计算测区的回弹平均值；2）按照统一的普通砖回弹测强公式计算测区的抗压强度换算值；3）计算每个检测单元10个测区砖抗压强度换算值的平均值、标准差和变异系数；4）每一检测单元内砖抗压强度等级的推定根据砖的换算抗压强度平均值、最小值、变异系数，按照烧结普通砖GB 5101-2003中的“平均值-标准值”和“平均值-最小值”相结合的方案进行，如表1所示。表1回弹法检测砖抗压强度等级推定表以上强度等级推定方法主要是依据砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011。建筑结构检测技术标准GB/T

7、50344-2019有自己的计算公式，同时条文说明中给出抗压强度换算值与砖的标号间的换算关系，笔者认为该方法适用于设计图中砖强度为标号（如75号、100号）的既有建筑的现场检测，同时也符合该标准中测强曲线偏低及测区、测位数量较少的条件。02砂浆回弹法测强砌体是砖和砂浆的组合体，砂浆强度直接影响砌体强度。2.1相关规范介绍建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ/T 70-2009对砂浆试块的试验方法进行了较大调整，由原来的无底试模(同块材底模)改为了带底试模(钢底模)。考虑砌体砂浆的实际工作环境与砌体结构设计规范GB50003-2011协调，砌体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011（以

8、下简称2011标准）第5.0.7条明确砌筑砂浆强度的推定值，相当于用被测墙体所用块体做底模的同龄期、同条件养护的砂浆试块。国家标准砌体结构工程施工质量验收规范GB50203-2011中，对砌筑砂浆的合格验收条件进行了重大调整，安全度有所提高，因此2011标准对在建工程（符合砌体结构工程施工质量验收规范GB50203-2011）采用“新办法”，既有工程采用“老办法”，即分别按照2011标准15.0.4和15.0.5计算。2.2砂浆回弹法影响因素l碳化深度的影响：砌筑砂浆薄且砂浆中混入其他材料，容易碳化，且回归曲线基本趋势是回弹值随碳化深度值增大而增大，且强度越高越明显。因此，2011标准中回弹法

9、检测砌体灰缝砂浆强度曲线回归时应引入碳化深度这一变量。l砂浆表面状况直接影响回弹值测试，对检测精度影响不容忽视，因而，对于砂浆表面的饰面层、粉刷层、勾缝砂浆、浮浆及表面损伤层等应清除干净，必要时应用电动砂轮打磨。l含水率的影响：同回弹法检测混凝土抗压强度，含水率越高，抗压强度越低。烧结普通砖与烧结多孔砖均为烧结材料，其吸水性及对水平灰缝砂浆的约束很接近，所以回归曲线很接近。混凝土空心砌块吸水性差，强度偏低，混凝土空心砌块对水平灰缝砂浆的约束作用较强，回弹值偏高。毛石砌块水平灰缝宽度不均，砂浆表面状况较差，不易打磨，所以回归曲线相关性较差，不可用回弹法检测强度。l内外质量一致性：同回弹法检测混凝

10、土抗压强度，要保证检测砂浆内外质量一致，遭受高温、冻害、化学侵蚀、火灾等表面损伤的砂浆不能使用回弹法测强。l适用范围：砂浆抗压强度不小于2MPa。2.3砂浆回弹法测试方法l回弹测区数及布置每一检测单元内，不宜少于6个测区，应将单个构件(单片墙体、柱)作为一个测区。当一个检测单元不足6个构件时，应将每个构件作为一个测区。测点数不应少于5个。l测试步骤1）被检测砖测位处应按下列要求进行处理：粉刷层、勾缝砂浆、污物等应清除干净。弹击点处的砂浆表面，应仔细打磨平整，并应除去浮灰。磨掉表面砂浆的深度应为5mm10mm，且不应小于5mm。2）每个测位内应均匀布置12个弹击点。选定弹击点应避开砖的边缘、灰缝

11、中的气孔或松动的砂浆。相邻两弹击点的间距不应小于20mm。3）在每个弹击点上，应使用回弹仪连续弹击3次，第1、2次不应读数，应仅记读第3次回弹值，回弹值读数应估读至1。测试过程中，回弹仪应始终处于水平状态，其轴线应垂直于砂浆表面，且不得移位。4）在每一测位内，应选择3处灰缝，并应采用工具在测区表面打凿出直径约10mm的孔洞，其深度应大于砌筑砂浆的碳化深度，应清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗，然后采用浓度为12的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处，当已碳化与未碳化界限清晰时，应采用碳化深度测定仪或游标卡尺测量已碳化与未碳化砂浆交界面到灰缝表面的垂直距离，即碳化深度。2.4强度等级推定方法依据砌

12、体工程现场检测技术标准GB/T 50315-2011，回弹法检测砂浆强度等级推定步骤为:1）计算测位的回弹平均值；2）计算测位的碳化深度平均值；3）按照统一的砂浆回弹测强公式计算测区的抗压强度换算值；4）计算每个检测单元6个测区砂浆抗压强度换算值的平均值、最小值；5）每一检测单元内砂浆抗压强度等级的推定根据砌筑砂浆抗压强度推定値，按照表2进行评定。表2回弹法检测砂浆抗压强度等级推定表03小结砌体结构存量大，存在时间长，且随着服役年限的增加，自然灾害发生的概率加大，房屋改造等需求增加，对砌体结构房屋的安全性影响增加。另外，我国标准体系的更新迭代也对结构提出来了更多的要求，如2015年新版中国地震动参数区划图实施后，北京地区8度设防地区的面积由39.7%增加到59.3%。因此，在砌体结构出现自然灾害影响结构安全、增加抗震需要、大修以及房屋改变用途、改建、加层或扩建前，应对砌体结构进行检测鉴定，确保结构的安全性。