摘要:随着我国国民经济的发展,建筑行业也逐渐发展起来,成为我国的支柱产业。建筑施工的一些技术问题也关系到建筑行业的命脉。砌体结构作为一种应用很广泛的建筑结构形式,砌体的强度、砌体中砌筑砂浆的抗压强度,直接影响着结构的安全。因此加强砌体结构的质量检测,保证达到设计要求,是当今建筑工程的一个重要课题。
关键词:砌体工程;现场;检测技术;应用
引言:
为节约资源、保护环境、消化工业废物、提高产品质量,保证经济和社会的可持续发展,国家鼓励大力发展煤矸石、粉煤灰、页岩及淤泥等主要原料生产的新型烧结空心砖、粉煤灰蒸压砖、蒸压灰砂砖、混凝土砖等绿色建筑墙材和高性能预拌砂浆。新型砌体材料的推广应用向砌体结构现场检测技术提出了更高要求,新型墙体材料及专用砂浆的现场检测是工程建设面临的重要问题。
1现有检测方法缺陷
1.1不能真实地反映出砂浆饱满度对砌体力学性能的影响
砂浆饱满度降低,砌体的力学性能就降低,就相当于砂浆强度降低,此时砂浆强度被过高估计。回弹法和射钉法,即使是出现了“板凳灰”也只能测试墙体灰缝表面的砂浆强度,用这样的检测结果来推算砌体强度,显然将造成误判。反之,砌体的砂浆饱满度高,提高了砌体强度,从工程意义上讲相当于提高了砂浆强度,此时砂浆强度被过低估计。另外,从砂浆养护环境看,砌体内部的砂浆强度往往要高于砌体表面的砂浆强度。对这些差异,采用回弹法和射钉法检测砂浆强度是无法反映出来的。
1.2不能真实地反映出砖与砂浆的粘结作用对砌体力学性能的影响
在砌体中取砂浆或砂浆片,采用筒压法、砂浆片剪切法、点荷法可以测出砂浆强度。但是砌体中砂浆与砖粘结作用差或根本未粘结时,就相当于砂浆强度降低,此时砂浆强度也被过高估计。因此用这样的方法检测出的砂浆强度来推算砌体强度,也将造成误判。但是因为第一类和第二类检测方法因仪器设备笨重,现场工作量大,所以应用较少。但这两类方法比较科学,测试结果真实可靠,能综合反映出砌体的施工质量和物理力学性能。总之,检测砂浆强度的最终目的在于计算分析砌体的物理力学性能,如果方法不当,对工程而言将是危险的。
2砌体工程检测技术的具体应用及检测方法
《标准》中的十种检测方法可归纳为四大类,具体如下:
第一类:原位轴压法、扁顶法在砌体原位用油泵和专用千斤顶,取局部7~8皮砖高度的砌体,直接测试砌体的抗压强度。扁顶法还可以测试砌体的工作应力和弹性模量。
第二类:原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法利用专门设备,在砌体上水平推动局部砖块或单砖,测试砌体沿通缝截面的抗剪强度。推出法还可以根据单砖(丁砖)的推力换算出砂浆强度。
第三类:筒压法、砂浆片剪切法、点荷法在砌体上直接取砂浆或砂浆片试件,在实验室用专门仪器试验,推算出砂浆强度。
第四类:回弹法、射钉法采用回弹仪和射钉仪,测试砌体灰缝表面砂浆的硬度,换算出砂浆强度。
检测方法:
以原位单剪法为例,简单叙述一下检测过程;原位单剪法检测的思路是通过切割等手段,隔离出一条受剪灰缝,在上面浇筑一块传力用的混凝土,待混凝土达到规定强度后,采用千斤顶平推混凝土块,产生推力N,使受剪灰缝发生剪切破坏,从而得到其剪切强度。我们共选取22个待测构件,现场检测时发现,现浇混凝土的传力接触面、提供反力的墙体不能完全垂直于受剪灰缝,需采取修补、打磨及加设垫板等措施,以减小仪器安装误差。经过一段时间后,我们发现,22个待测构件中有3个构件在试验准备过程中发生破坏,试件作废。现场采用千斤顶和压力传感器对其余19个试件进行了检测,多数被测构件的破坏并非受剪灰缝正常剪切破坏,而是待测砌体上翘破坏或下翻破坏。
3砌体工程现场检测技术的改进措施
3.1灰缝暴露情况的改进措施
在采取原位单剪法检测时,应防止砌体上翘或下翻破坏。为避A点或B点先于受剪灰缝破坏,建议将检测部位改为检测第二皮砖底部的灰缝,被测部位以下至多暴露一条灰缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在改进后的检测装置中,A点已浇筑混凝土,B点未暴露,故两点均不会率先破坏;C点和D点主应力已大大降低,两点一般不会率先破坏。改进后的检测装置正常破坏的可能性会增大,这样做同时还可减少局部破损。
3.2混凝土传力件的改进措施
原位单剪法检测的准备周期较长,无疑对工程工期造成较大影响。检测准备中耗时最长的是混凝土传力件的预制工作,标准中要求该传力件的混凝土强度等级不小于C15。笔者认为在实际操作中可采用高强或早强的混凝土,一般3d即可达到15MPa的试验要求;若采用水泥基灌浆材料,养护1d即可达到20MPa,这样做可节省大量的检测准备时间。从有限元分析看,检测时混凝土传力件的应力并不大(施加荷载位置处的应力与实际相差较大,可不考虑),甚至不及砌体最大主应力,故混凝土传力件中似不必配置受力钢筋,可仅考虑设置防裂钢丝网。另外,由于砌体灰缝暴露减少,检测时传力件受力减小,故传力件的尺寸亦可适当减小。
4各种检测方法的应用
4.1应用情况
通过调查统计,我们对砌体检测技术的应用情况有如下一些认识:
(1)砌体结构现场检测技术是近十年发展应用起来的。其中,一些检测方法是由混凝土检测技术延伸"而来。
(2)通过调查了解,除了回弹仪应用较广外,其它仪器的应用尚不普遍,甚至有些仪器还不被检测单位所认识;砂浆回弹仪应用较广,除了受益于混凝土回弹法宣传、应用的影响外,还因为回弹仪重量轻、操作简单、价格低。
(3)一些仪器的应用有地区性,这与仪器的研究、开发就在本地有关,没有及时转化为商品"。
(4)这些仪器的价格都不贵,多数操作较简便,从长远看便于推广应用,有较好的应用前景。
4.2使用中应注意的问题
(1)采用回弹法时应注意:砂浆较湿时,测试结果评定的强度往往偏低;砌体中的砂浆有时受外界环境或砌筑质量的影响,边部的砂浆比中部的砂浆强度低。
(2)各种检测砂浆强度的方法普遍存在检测强度高的砂浆比检测强度低的砂浆准确度高的特点。因此,在现场检测时对低强度砂浆的评判和采用的方法应慎重。
(3)采用原位轴压法、扁顶法得到的砌体抗压强度不能反推砌体中的砂浆强度。因为,得到的砌体抗压强度值是反映测试部位砖强度、砂浆强度和砌筑质量的一个综合指标,其中砌筑质量对砌体抗压强度的影响较大。
(4)采用原位轴压法、扁顶法或单砖双剪法测试砌体强度时,布置的测点周边应有足够的约束,上部必须应有正压力,以免墙体出现测点之外的裂缝或使测试结果产生较大的误差。
(5)扁顶法用于测定砌体应力的误差较小,而测定砌体强度的可靠性较差。
(6)多数仪器的操作看似简单,但要用好仪器则应通过专门的训练或培训,有条件时应在购买仪器后进行系统的对比试验。
4.3检测技术中存在的问题
(1)砌体工程现场检测技术远远落后于现代高新技术发展的水平,智能控制系统只在回弹仪上有所应用(目前还仅限于在混凝土回弹仪上使用),这种状况已不能完全适应现在检测的要求。
(2)虽然砌体工程现场检测方法已有十多种,但因各自测试的原理不同,检测的部位不同,因此,测试的结果往往相差较大,在现场检测中甚至可能得出不同的结论。如何正确综合利用现有的检测方法和经验对砌体和砂浆的强度做出较准确的结论,是急需解决的问题
结束语
原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法和推出法虽然现场工作量大,但是科学可靠,能综合反映出砌体的施工质量和物理力学性能指标,应该作为砌体工程检测的首选方法。
参考文献
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论文作者:顾超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/5
标签:砂浆论文; 砌体论文; 强度论文; 原位论文; 混凝土论文; 现场论文; 检测技术论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;