燒結(jié)磚砌體結(jié)構(gòu)中砌體材料抗壓強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)定

燒結(jié)磚砌體結(jié)構(gòu)中砌體材料抗壓強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)定砌體結(jié)構(gòu)是一種具有悠久歷史的基本結(jié)構(gòu)形式，自秦磚漢瓦以來，始終是一種量大面廣的建筑結(jié)構(gòu)，至今它仍占我國(guó)墻體的90%以上，占民用建筑主體工程的80%以上。今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，由于砌體結(jié)構(gòu)存量大，存在時(shí)間長(zhǎng)，加上自然環(huán)境的影響及房屋裝修改造等需求的增加，砌體結(jié)構(gòu)房屋仍將存在較多的檢測(cè)需求。圖1.砌體結(jié)構(gòu)倒塌圖2.砌體環(huán)境侵蝕損傷對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的鑒定，重要的環(huán)節(jié)是結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度的檢測(cè)。檢測(cè)方法主要分為兩類：1）直接檢測(cè)法，即從砌體中取出樣品，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，然后分別根據(jù)國(guó)標(biāo)中關(guān)于磚或砂漿強(qiáng)度等級(jí)的評(píng)定方法評(píng)定材料的強(qiáng)度等級(jí)。該方法可靠，但費(fèi)時(shí)、費(fèi)工，且局部破壞砌體結(jié)構(gòu)的整體性，取樣數(shù)量受到限制，在實(shí)際工程檢測(cè)中往往被業(yè)主拒絕。2）間接檢測(cè)方法：《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011中表3.4.3給出了砌體工程常用的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。其中回彈法具有非破損性、檢測(cè)面廣和測(cè)試簡(jiǎn)便迅速等優(yōu)點(diǎn)，是一種較理想的砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。針對(duì)既有工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，本文主要介紹常用的燒結(jié)磚回彈法及砂漿回彈法。01燒結(jié)磚回彈法測(cè)強(qiáng)1.1相關(guān)規(guī)范介紹《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2019附錄M中給出的燒結(jié)普通磚（黏土磚、頁巖磚、煤矸石磚）的回彈測(cè)強(qiáng)公式用于各地區(qū)的磚回彈檢測(cè)中，偏于保守?！镀鲶w工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011第14.4.2節(jié)中給出的燒結(jié)普通磚測(cè)強(qiáng)公式采用四川省地標(biāo)（DBJ20-8-90）（已經(jīng)變更為（DBJ51/T049-2015）測(cè)強(qiáng)曲線已變更）、福建省地標(biāo)（DBJ13-73-2006）和安徽省地標(biāo)（DB34/T234-2002）換算并擬合得到的公式。測(cè)強(qiáng)曲線對(duì)比如圖1。需要說明的是，《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011普通磚測(cè)強(qiáng)公式擬合曲線更符合實(shí)際情況，可靠性滿足制定統(tǒng)一回彈測(cè)強(qiáng)公式的精度要求，因而在實(shí)際工程中應(yīng)用較多。圖3.

GB/T50344-2019與GB／T50315-2011測(cè)強(qiáng)曲線對(duì)比1.2燒結(jié)磚回彈法測(cè)強(qiáng)影響因素磚含水率的影響：隨著含水率不斷增加，燒結(jié)普通磚(或燒結(jié)多孔磚)的回彈值逐漸降低，對(duì)受潮或雨淋濕后的燒結(jié)磚進(jìn)行回彈測(cè)試，其測(cè)試誤差將較大?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)即要求砌體中被檢測(cè)的磚表面應(yīng)處于自然含水狀態(tài)即可。內(nèi)外質(zhì)量一致性：不適用于推定表面已風(fēng)化或遭受凍害、環(huán)境侵蝕的燒結(jié)普通磚砌體或燒結(jié)多孔磚砌體中磚的抗壓強(qiáng)度。適用范圍限于：強(qiáng)度為6MPa~30MPa的燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚。1.3燒結(jié)磚回彈法測(cè)試方法回彈測(cè)區(qū)數(shù)及布置《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011規(guī)定，當(dāng)檢測(cè)對(duì)象為整棟建筑物或建筑物的一部分時(shí)，應(yīng)將其劃分為一個(gè)或若干個(gè)可以獨(dú)立進(jìn)行分析的結(jié)構(gòu)單元，每一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)劃分為若干個(gè)檢測(cè)單元。每個(gè)檢測(cè)單元中應(yīng)隨機(jī)選擇10個(gè)測(cè)區(qū)。每個(gè)測(cè)區(qū)的面積不宜小于1.0m2，應(yīng)在其中隨機(jī)選擇10塊條面向外的磚作為10個(gè)測(cè)位供回彈測(cè)試。選擇的磚與磚墻邊緣的距離應(yīng)大于250mm?！督ㄖY(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2019中規(guī)定測(cè)區(qū)和測(cè)位可為5~10個(gè)，如果按照此規(guī)范選擇測(cè)區(qū)，應(yīng)采用該規(guī)范的測(cè)強(qiáng)公式。測(cè)試步驟被檢測(cè)磚應(yīng)為外觀質(zhì)量合格的完整磚。磚的條面應(yīng)干燥、清潔、平整，不應(yīng)有飾面層、粉刷層，必要時(shí)可用砂輪清除表面的雜物，并應(yīng)磨平測(cè)面，同時(shí)應(yīng)用毛刷刷去粉塵。在每塊磚的測(cè)面上應(yīng)均勻布置5個(gè)彈擊點(diǎn)。選定彈擊點(diǎn)時(shí)應(yīng)避開磚表面的缺陷。相鄰兩彈擊點(diǎn)的間距不應(yīng)小于20mm，彈擊點(diǎn)離磚邊緣不應(yīng)小于20mm，每一彈擊點(diǎn)應(yīng)只能彈擊一次，回彈值讀數(shù)應(yīng)估讀至1。測(cè)試時(shí)，回彈儀應(yīng)處于水平狀態(tài)，其軸線應(yīng)垂直于磚的測(cè)面。1.4強(qiáng)度等級(jí)推定方法燒結(jié)普通磚強(qiáng)度等級(jí)推定步驟為:1）計(jì)算測(cè)區(qū)的回彈平均值；2）按照統(tǒng)一的普通磚回彈測(cè)強(qiáng)公式計(jì)算測(cè)區(qū)的抗壓強(qiáng)度換算值；3）計(jì)算每個(gè)檢測(cè)單元10個(gè)測(cè)區(qū)磚抗壓強(qiáng)度換算值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)；4）每一檢測(cè)單元內(nèi)磚抗壓強(qiáng)度等級(jí)的推定根據(jù)磚的換算抗壓強(qiáng)度平均值、最小值、變異系數(shù)，按照《燒結(jié)普通磚》GB5101-2003中的“平均值-標(biāo)準(zhǔn)值”和“平均值-最小值”相結(jié)合的方案進(jìn)行，如表1所示。表1回彈法檢測(cè)磚抗壓強(qiáng)度等級(jí)推定表以上強(qiáng)度等級(jí)推定方法主要是依據(jù)《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011。《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2019有自己的計(jì)算公式，同時(shí)條文說明中給出抗壓強(qiáng)度換算值與磚的標(biāo)號(hào)間的換算關(guān)系，筆者認(rèn)為該方法適用于設(shè)計(jì)圖中磚強(qiáng)度為標(biāo)號(hào)（如75號(hào)、100號(hào)）的既有建筑的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，同時(shí)也符合該標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)強(qiáng)曲線偏低及測(cè)區(qū)、測(cè)位數(shù)量較少的條件。02砂漿回彈法測(cè)強(qiáng)砌體是磚和砂漿的組合體，砂漿強(qiáng)度直接影響砌體強(qiáng)度。2.1相關(guān)規(guī)范介紹《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T70-2009對(duì)砂漿試塊的試驗(yàn)方法進(jìn)行了較大調(diào)整，由原來的無底試模(同塊材底模)改為了帶底試模(鋼底模)。考慮砌體砂漿的實(shí)際工作環(huán)境與《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2011協(xié)調(diào)，《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011（以下簡(jiǎn)稱2011標(biāo)準(zhǔn)）第5.0.7條明確砌筑砂漿強(qiáng)度的推定值，相當(dāng)于用被測(cè)墻體所用塊體做底模的同齡期、同條件養(yǎng)護(hù)的砂漿試塊。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-2011中，對(duì)砌筑砂漿的合格驗(yàn)收條件進(jìn)行了重大調(diào)整，安全度有所提高，因此2011標(biāo)準(zhǔn)對(duì)在建工程（符合《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-2011）采用“新辦法”，既有工程采用“老辦法”，即分別按照2011標(biāo)準(zhǔn)15.0.4和15.0.5計(jì)算。2.2砂漿回彈法影響因素碳化深度的影響：砌筑砂漿薄且砂漿中混入其他材料，容易碳化，且回歸曲線基本趨勢(shì)是回彈值隨碳化深度值增大而增大，且強(qiáng)度越高越明顯。因此，2011標(biāo)準(zhǔn)中回彈法檢測(cè)砌體灰縫砂漿強(qiáng)度曲線回歸時(shí)應(yīng)引入碳化深度這一變量。砂漿表面狀況直接影響回彈值測(cè)試，對(duì)檢測(cè)精度影響不容忽視，因而，對(duì)于砂漿表面的飾面層、粉刷層、勾縫砂漿、浮漿及表面損傷層等應(yīng)清除干凈，必要時(shí)應(yīng)用電動(dòng)砂輪打磨。含水率的影響：同回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度，含水率越高，抗壓強(qiáng)度越低。燒結(jié)普通磚與燒結(jié)多孔磚均為燒結(jié)材料，其吸水性及對(duì)水平灰縫砂漿的約束很接近，所以回歸曲線很接近。混凝土空心砌塊吸水性差，強(qiáng)度偏低，混凝土空心砌塊對(duì)水平灰縫砂漿的約束作用較強(qiáng)，回彈值偏高。毛石砌塊水平灰縫寬度不均，砂漿表面狀況較差，不易打磨，所以回歸曲線相關(guān)性較差，不可用回彈法檢測(cè)強(qiáng)度。內(nèi)外質(zhì)量一致性：同回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度，要保證檢測(cè)砂漿內(nèi)外質(zhì)量一致，遭受高溫、凍害、化學(xué)侵蝕、火災(zāi)等表面損傷的砂漿不能使用回彈法測(cè)強(qiáng)。適用范圍：砂漿抗壓強(qiáng)度不小于2MPa。2.3砂漿回彈法測(cè)試方法回彈測(cè)區(qū)數(shù)及布置每一檢測(cè)單元內(nèi)，不宜少于6個(gè)測(cè)區(qū)，應(yīng)將單個(gè)構(gòu)件(單片墻體、柱)作為一個(gè)測(cè)區(qū)。當(dāng)一個(gè)檢測(cè)單元不足6個(gè)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)將每個(gè)構(gòu)件作為一個(gè)測(cè)區(qū)。測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于5個(gè)。測(cè)試步驟1）被檢測(cè)磚測(cè)位處應(yīng)按下列要求進(jìn)行處理：粉刷層、勾縫砂漿、污物等應(yīng)清除干凈。彈擊點(diǎn)處的砂漿表面，應(yīng)仔細(xì)打磨平整，并應(yīng)除去浮灰。磨掉表面砂漿的深度應(yīng)為5mm～10mm，且不應(yīng)小于5mm。2）每個(gè)測(cè)位內(nèi)應(yīng)均勻布置12個(gè)彈擊點(diǎn)。選定彈擊點(diǎn)應(yīng)避開磚的邊緣、灰縫中的氣孔或松動(dòng)的砂漿。相鄰兩彈擊點(diǎn)的間距不應(yīng)小于20mm。3）在每個(gè)彈擊點(diǎn)上，應(yīng)使用回彈儀連續(xù)彈擊3次，第1、2次不應(yīng)讀數(shù)，應(yīng)僅記讀第3次回彈值，回彈值讀數(shù)應(yīng)估讀至1。測(cè)試過程中，回彈儀應(yīng)始終處于水平狀態(tài)，其軸線應(yīng)垂直于砂漿表面，且不得移位。4）在每一測(cè)位內(nèi)，應(yīng)選擇3處灰縫，并應(yīng)采用工具在測(cè)區(qū)表面打鑿出直徑約10mm的孔洞，其深度應(yīng)大于砌筑砂漿的碳化深度，應(yīng)清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗，然后采用濃度為1％～2％的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界限清晰時(shí)，應(yīng)采用碳化深度測(cè)定儀或游標(biāo)卡尺測(cè)量已碳化與未碳化砂漿交界面到灰縫表面的垂直距離，即碳化深度。2.4強(qiáng)度等級(jí)推定方法依據(jù)《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2011，回彈法檢測(cè)砂漿強(qiáng)度等級(jí)推定步驟為:1）計(jì)算測(cè)位的回彈平均值；2）計(jì)算測(cè)位的碳化深度平均值；3）按照統(tǒng)一的砂漿回彈測(cè)強(qiáng)公式計(jì)算測(cè)區(qū)的抗壓強(qiáng)度換算值；4）計(jì)算每個(gè)檢測(cè)單元6個(gè)測(cè)區(qū)砂漿抗壓強(qiáng)度換算值的平均值、最小值；5）每一檢測(cè)單元內(nèi)砂漿抗壓強(qiáng)度等級(jí)的推定根據(jù)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度推定値，按照表2進(jìn)行評(píng)定。表2回彈法檢測(cè)砂漿抗壓強(qiáng)度等級(jí)推定表03小結(jié)砌體結(jié)構(gòu)存量大，存在時(shí)間長(zhǎng)，且隨著服役年限的增加，自