福建省《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》修訂研究

劉祥民

(福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室 福建福州 350108)

0 引言

砌體結(jié)構(gòu)是一種使用較為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式，在工業(yè)與民用建筑特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑中占有很大比例。砌體中砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度是砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全的重要性能指標(biāo)。貫入法砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)在全國各地得到了廣泛的應(yīng)用，解決了許多工程質(zhì)量問題，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。由此，福建省(下簡稱“我省”)于2006年頒布了省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(DBJ 13-72-2006)[1]，規(guī)范了貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度在我省的應(yīng)用。

隨著我國墻體材料的發(fā)展和革新，近年發(fā)展較快的預(yù)拌砂漿作為墻體的砌筑、抹灰在許多地方得到了應(yīng)用，許多城市逐步禁止現(xiàn)場攪拌砂漿，推廣使用預(yù)拌砂漿。另外，根據(jù)國家對(duì)建筑節(jié)能的要求，很多地區(qū)采用墻體自保溫材料，例如蒸壓加氣混凝土砌塊，采用的是專用砌筑、抹灰砂漿。還有現(xiàn)行版的《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》(GB50574-2010)及《抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T220-2010)中明確提出了對(duì)內(nèi)、外墻抹灰砂漿強(qiáng)度的要求。因此，國家建設(shè)部于2017年頒布了《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 136-2017)(以下簡稱“部標(biāo)”)[2]，發(fā)布了抹灰砂漿(預(yù)拌抹灰砂漿和現(xiàn)場拌制抹灰砂漿)抗壓強(qiáng)度檢測方法及其測強(qiáng)曲線、預(yù)拌砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度測強(qiáng)曲線，方便了砌體砂漿的檢測，有利于提高貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度的精度，獲得了廣泛的歡迎。同時(shí)，該版部標(biāo)中還對(duì)貫入深度測量表做了規(guī)定，并對(duì)個(gè)別條文進(jìn)行了增刪。

為順應(yīng)部標(biāo)的更新和本地區(qū)近年來的具體情況，我省對(duì)2006年頒布的省標(biāo)進(jìn)行了修訂。本文介紹該規(guī)程的修訂情況。

本次的修訂工作，重點(diǎn)主要放在以下幾個(gè)方面：

(1)測強(qiáng)曲線方面，對(duì)于抹灰砂漿、預(yù)拌砌筑砂漿，部標(biāo)統(tǒng)一曲線是否適用，是否有必要建立我省的預(yù)拌砌筑砂漿測強(qiáng)曲線、預(yù)拌抹灰砂漿測強(qiáng)曲線、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿測強(qiáng)曲線。

(2)針對(duì)部標(biāo)個(gè)別條文的改動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

(3)在省標(biāo)執(zhí)行過程中，對(duì)于個(gè)別條文予以補(bǔ)充完善。

1 現(xiàn)行使用的測強(qiáng)曲線在我省的適用性研究

1.1 試驗(yàn)方案

為了全面了解現(xiàn)行采用的測強(qiáng)曲線對(duì)福建省砌體砂漿檢測的誤差，依據(jù)JGJ/T 136-2017附錄E的要求進(jìn)行檢測誤差驗(yàn)證試驗(yàn)。具體試驗(yàn)方案如下：

試驗(yàn)方案1：對(duì)于預(yù)拌抹灰砂漿和現(xiàn)場拌制抹灰砂漿，每一類型砂漿按常用配合比設(shè)計(jì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度等級(jí)為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強(qiáng)度等級(jí)均制作12個(gè)尺寸為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用有底試模，拆模后自然養(yǎng)護(hù)28d后，其中6個(gè)試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，6個(gè)試塊進(jìn)行貫入深度測試，每個(gè)試塊測量一個(gè)貫入深度值，然后分別取試塊抗壓強(qiáng)度和貫入深度的平均值。根據(jù)砂漿類型，選擇JGJ/T 136-2017統(tǒng)一預(yù)拌抹灰砂漿測強(qiáng)曲線、統(tǒng)一現(xiàn)場拌制抹灰砂漿測強(qiáng)曲線分別計(jì)算砂漿抗壓強(qiáng)度換算值。

試驗(yàn)方案2：對(duì)于預(yù)拌砌筑砂漿、現(xiàn)場拌制水泥混合砂漿、現(xiàn)場拌制水泥砂漿，按常用配合比設(shè)計(jì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度等級(jí)為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強(qiáng)度等級(jí)均制作12個(gè)尺寸為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用磚底模，拆模后自然養(yǎng)護(hù)28天后，其中6個(gè)試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，6個(gè)試塊進(jìn)行貫入深度測試，每個(gè)試塊測量一個(gè)貫入深度值，然后分別取試塊抗壓強(qiáng)度和貫入深度的平均值。根據(jù)砂漿類型，選擇JGJ/T 136-2017統(tǒng)一預(yù)拌砌筑砂漿測強(qiáng)曲線、DBJ 13-72-2006本省現(xiàn)場拌制水泥混合砌筑砂漿測強(qiáng)曲線、我省現(xiàn)場拌制水泥砌筑砂漿測強(qiáng)曲線，分別計(jì)算砂漿抗壓強(qiáng)度換算值。

1.2 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1中數(shù)據(jù)表明：

(1)DBJ 13-72-2006福建省現(xiàn)場拌制水泥混合砌筑砂漿測強(qiáng)曲線、現(xiàn)場拌制水泥砌筑砂漿測強(qiáng)曲線，檢測誤差滿足JGJ/T 136-2017規(guī)定，檢測精度較高。

(2)JGJ/T 136-2017預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿統(tǒng)一測強(qiáng)曲線平均相對(duì)誤差及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均較大，檢測誤差較大；統(tǒng)一測強(qiáng)曲線呈現(xiàn)出強(qiáng)度換算值比試塊強(qiáng)度偏低的趨勢。

因此，為保證貫入法檢測砂漿抗壓強(qiáng)度在福建省的檢測精度，有必要建立福建省預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿測強(qiáng)曲線。

表1 統(tǒng)一曲線砂漿抗壓強(qiáng)度換算值和砂漿試塊抗壓強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

2 福建省貫入法測強(qiáng)曲線的編制

2.1 試驗(yàn)方案

預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿測強(qiáng)曲線的建立，按JGJ/T 136-2017規(guī)定，采用試塊-試塊的方式：

(1)委托省內(nèi)不同地區(qū)的預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)，采用常用配合比設(shè)計(jì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的預(yù)拌砌筑砂漿和預(yù)拌抹灰砂漿，強(qiáng)度等級(jí)為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強(qiáng)度等級(jí)采用同盤砂漿制作若干個(gè)70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，其中預(yù)拌砌筑砂漿試塊采用無底試模，用磚作底模，預(yù)拌抹灰砂漿試塊采用有底試模。

(2)委托福建省內(nèi)不同地區(qū)的施工企業(yè)，采用常用配合比設(shè)計(jì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的現(xiàn)場拌制抹灰砂漿，強(qiáng)度等級(jí)為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強(qiáng)度等級(jí)采用同盤砂漿制作若干個(gè)70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用有底試模。

(3)拆模后，試塊攤開進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，各個(gè)試塊之間保持足夠的距離，養(yǎng)護(hù)早期每隔2h將試塊翻一下，使各個(gè)試塊面輪流與地面接觸，隨著齡期增加，逐步延長試塊翻轉(zhuǎn)的時(shí)間間隔。

(4)齡期28d后，同齡期同強(qiáng)度等級(jí)且同盤制作的試塊，以6塊試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，同時(shí)以6塊進(jìn)行貫入深度試驗(yàn)。抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)依據(jù)JGJ/T 70-2009的規(guī)定進(jìn)行，取6塊試塊的抗壓強(qiáng)度平均值為代表值f2(MPa)，精確至0.1MPa；試塊抗壓強(qiáng)度值無需按JGJ/T 70-2009的規(guī)定進(jìn)行數(shù)值取舍，也不乘以任何系數(shù)。貫入深度試驗(yàn)依據(jù)JGJ/T 136-2017的規(guī)定進(jìn)行，先將試塊固定，在砂漿試塊的側(cè)面進(jìn)行貫入試驗(yàn)，每塊試塊進(jìn)行一次貫入試驗(yàn)，取6塊試塊的貫入深度平均值為代表值md(mm)，不對(duì)數(shù)值進(jìn)行取舍，精確至0.01mm。

(5)按每一組試塊的f2和對(duì)應(yīng)一組的md數(shù)據(jù)，采用最小二乘法按式(1)建立回歸方程式：

(1)

式中：α、β為測強(qiáng)曲線回歸系數(shù)。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

經(jīng)剔除個(gè)別因制作過程中碰撞損傷的試塊數(shù)據(jù)，編制組收集到預(yù)拌砌筑砂漿有效數(shù)據(jù)352組、預(yù)拌抹灰砂漿有效數(shù)據(jù)314組，現(xiàn)場拌制抹灰砂漿有效數(shù)據(jù)226組。3種砂漿類型的抗壓強(qiáng)度值與貫入深度值散點(diǎn)圖如圖1～圖3所示。

同時(shí)，通過圖1～圖3的散點(diǎn)圖可以看出，貫入深度和砂漿抗壓強(qiáng)度之間呈現(xiàn)較好的相關(guān)關(guān)系，其曲線形式可以選擇冪函數(shù)的形式。

圖1 預(yù)拌砌筑砂漿試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖2 預(yù)拌抹灰砂漿試驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到測強(qiáng)曲線如表2所示。

表2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸結(jié)果

2.3 測強(qiáng)曲線的驗(yàn)證

為驗(yàn)證測強(qiáng)曲線的檢測精度，在實(shí)際工程項(xiàng)目中的砌體進(jìn)行砂漿抗壓強(qiáng)度貫入試驗(yàn)，并通過測強(qiáng)曲線計(jì)算砂漿抗壓強(qiáng)度換算值，同時(shí)，采用同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度值作為砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度代表值，計(jì)算強(qiáng)度平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。驗(yàn)證結(jié)果詳見表3。

表3數(shù)據(jù)表明，新建立的預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿測強(qiáng)曲線適用于我省砌筑砂漿貫入法檢測。

表3 測強(qiáng)曲線驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

(1)對(duì)于我省預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿抗壓強(qiáng)度的貫入法檢測，采用JGJ/T 136-2017的統(tǒng)一曲線會(huì)帶來較大的誤差。

(2)該規(guī)程新建立的預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿測強(qiáng)曲線，適用于我省預(yù)拌砌筑砂漿、預(yù)拌抹灰砂漿、現(xiàn)場拌制抹灰砂漿抗壓強(qiáng)度的貫入法檢測，有助于提高檢測精度。