砌體結(jié)構(gòu)抗壓與抗剪性能評(píng)定方法研究

李建軍

砌體結(jié)構(gòu)在民用住宅、學(xué)校、醫(yī)院等工程中有著十分廣泛的應(yīng)用[1],其砌筑質(zhì)量及建筑材料的優(yōu)劣對(duì)能否完成其設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)功能有著重要影響。就砌體結(jié)構(gòu)而言,抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)則是其性能評(píng)價(jià)的首要工作。從目前眾多的砌體結(jié)構(gòu)工程事故來(lái)看,施工質(zhì)量差,砂漿強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求是誘發(fā)工程事故的主要因素,而造成這一現(xiàn)象的主要原因則是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)評(píng)定管理的缺失。因此,加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收過程中抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定與管理,推進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度檢測(cè)的規(guī)范化,對(duì)于提高我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量,消除工程隱患具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 砌體強(qiáng)度檢測(cè)方法

砌筑材料和施工水平是影響砌體質(zhì)量的兩個(gè)主要因素,因此在砌體結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收中應(yīng)著重考慮砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)評(píng)定與管理,利用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)來(lái)獲得砌體結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)量,同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)程序應(yīng)滿足文獻(xiàn)[2]的要求。

1.1 間接檢測(cè)法

一般情況下,借助于砌體結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度通過計(jì)算來(lái)推定砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的檢測(cè)方法稱之為間接檢測(cè)法。砂漿強(qiáng)度的測(cè)試方法有:點(diǎn)荷法、回彈法、沖擊法等。砌塊強(qiáng)度的測(cè)試方法有:回彈法、室內(nèi)試驗(yàn)法等。然而,采用間接檢測(cè)法由于并不包含施工水平這一影響因素,因此檢測(cè)結(jié)果與砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能存在著較大的差距。

1.2 直接檢測(cè)法

一般情況下,借助于砌體結(jié)構(gòu)性能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器設(shè)備來(lái)直接測(cè)試砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的檢測(cè)方法稱之為直接檢測(cè)法。由于在直接檢測(cè)法中,測(cè)試結(jié)果包含了砌體材料和施工水平等影響因素,所以采用直接檢測(cè)法所得到的結(jié)果與砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能比較接近,能較好地反映砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的實(shí)際水平。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)許多學(xué)者在砌體結(jié)構(gòu)性能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法上取得了一定的成果[3-5],檢測(cè)工作綜合考慮了材料與施工水平等因素,如:原位軸壓法、推出法等,推動(dòng)了直接測(cè)試法的廣泛應(yīng)用。

2 砌體結(jié)構(gòu)性能評(píng)定方法

目前,在砌體結(jié)構(gòu)性能的評(píng)定上,國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)?；诖罅康脑囼?yàn)對(duì)比研究,認(rèn)為可按評(píng)定條件的不同,將砌體結(jié)構(gòu)性能的評(píng)定劃分為推理評(píng)定方法和綜合評(píng)定方法。

2.1 推理評(píng)定方法

在進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)性能評(píng)定時(shí),往往會(huì)遇到多棟砌體結(jié)構(gòu)都由同一個(gè)施工建設(shè)單位施工,同時(shí)砌體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)強(qiáng)度及所采用的建筑材料上也都相同,并且在整個(gè)施工期內(nèi)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)又能維持相同的生產(chǎn)條件時(shí),可以采用推理評(píng)定方法對(duì)砌體結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)定驗(yàn)收。

應(yīng)用舉例:某房地產(chǎn)開發(fā)公司同時(shí)開發(fā)了三棟住宅樓(1號(hào)樓、2號(hào)樓和3號(hào)樓),均為三個(gè)單元六層砌體結(jié)構(gòu)。墻體材料設(shè)計(jì)為多孔黏土磚(MU10)和混合砂漿(M5),由同一個(gè)建設(shè)公司施工建設(shè),現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)竣工并申請(qǐng)砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)收。

依據(jù)該三棟住宅樓的具體情況,可以應(yīng)用推理評(píng)定方法對(duì)三棟住宅樓的砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定。評(píng)定方法如下:

隨機(jī)抽取一棟樓(1號(hào)樓),并進(jìn)行測(cè)區(qū)和測(cè)點(diǎn)的劃分與選擇。在此以每個(gè)單元作為一個(gè)測(cè)區(qū),每個(gè)測(cè)區(qū)隨機(jī)選取三個(gè)抗壓強(qiáng)度和三個(gè)抗剪強(qiáng)度測(cè)點(diǎn),來(lái)進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。通過對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,我們可以得到該棟住宅樓砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差分別為σy=0.15 MPa和σv=0.03 MPa。隨后再對(duì)其他兩棟住宅樓(2號(hào)樓和3號(hào)樓)隨機(jī)地各抽取一個(gè)單元,并隨機(jī)抽取三個(gè)抗壓強(qiáng)度和三個(gè)抗剪強(qiáng)度測(cè)點(diǎn),結(jié)果見表1。

表1 2號(hào),3號(hào)樓砌體結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果

1)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定。2號(hào)樓抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定值:fy2=2.81-1.645σy=2.81-1.645×0.15=2.56 MPa。3號(hào)樓抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定值:fy3=3.10-1.645σy=3.10-1.645×0.15=2.85 MPa。

2)抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定。2號(hào)樓抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定值:fv2=0.51-1.645σv=0.51-1.645×0.03=0.46 MPa。3號(hào)樓抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定值:fv3=0.45-1.645σv=0.45-1.645×0.03=0.40 MPa。

至此,我們就得到了該三棟砌體結(jié)構(gòu)住宅樓的抗壓與抗剪性能指標(biāo)。

2.2 綜合評(píng)定方法

此方法適用于非連續(xù)生產(chǎn)的砌體結(jié)構(gòu)以及舊有砌體結(jié)構(gòu)的抗壓與抗剪性能評(píng)定。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)抗壓與抗剪性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),首先以相同設(shè)計(jì)條件下的砌體為基本單元,然后在基本單元的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)區(qū)和測(cè)點(diǎn)的選擇。

應(yīng)用舉例:某單位四個(gè)單元五層砌體結(jié)構(gòu)住宅樓建成于1982年,原設(shè)計(jì)為黏土磚(MU7.5)和混合砂漿(M2.5),現(xiàn)欲在頂層加蓋一層,申請(qǐng)對(duì)原砌體結(jié)構(gòu)的抗壓性能進(jìn)行評(píng)定。該四個(gè)單元五層砌體結(jié)構(gòu)住宅樓的抗壓性能檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 砌體結(jié)構(gòu)抗壓性能測(cè)試結(jié)果

1)抗壓強(qiáng)度參數(shù)計(jì)算。

將表2的數(shù)據(jù)代入以上兩式可求得抗壓強(qiáng)度平均值為 fy,m=2.42 MPa,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為 σy=0.33 MPa。

2)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推定。

fy=fy,m-1.645σy=2.42-1.645×0.33=1.88 MPa。

至此,我們得到了該住宅樓砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1.88 MPa。

3 結(jié)語(yǔ)

介紹了針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)的“推理評(píng)定方法”和“綜合評(píng)定方法”,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù),給出了“推理評(píng)定方法”和“綜合評(píng)定方法”的應(yīng)用方法。實(shí)踐證明,此方法對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制有著十分積極的輔助作用。

[1] 苑振芳,劉 斌.我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r與展望[J].建筑結(jié)構(gòu),1999(10):9-13.

[2] GB/T 50315-2000,砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 李 建.某改建砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)與抗震鑒定評(píng)價(jià)[J].山西建筑,2008,34(23):87-89.

[4] 鄭 鈞,王建強(qiáng),劉少華.砌體結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量檢測(cè)與抗震鑒定[J].特種結(jié)構(gòu),2008,26(1):63-66.

[5] 史國(guó)濤.既有結(jié)構(gòu)的砌體強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2009(25):301-302.

[6] GB 50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].