回弹法检测烧结砖强度等级探讨
2010-02-09刘兴远王虎彪陈伟
刘兴远,王虎彪,陈伟
(1重庆市建筑科学研究院 重庆 400015 2綦江县建筑工程质量监督站重庆 401420 3总后建筑设计研究院 北京 100036)
1 前言
砌体结构由砂浆砌筑砌块而构成,砌体工程质量和安全性主要由砌块、砂浆和砌筑质量决定,其中砌块强度等级评价是评定砌体工程施工质量及安全性的重要依据。在实际工程实践中,由于各种不同的原因,需要对砌体结构中的砌块强度等级进行评定,对于烧结普通砖而言,可按 《烧结普通砖》GB5101-2003要求进行检测和评定砖强度等级,但是,对既有工程而言,不采取微破损或破损方法无法取得砖样,进而不能按GB5101-2003进行烧结砖强度等级检验;对于用户而言,在砖抽取砖样有时是不允许的,况且破损部位的修补、赔偿也经常发生矛盾,为此,需要采用非破损方法检测烧结的强度等级。目前,用回弹法检测烧结砖抗压强度的标准有两个,它们分别是JC/T796-1999[3]和GB/T50344-2004[4],但在使用中仍存在一些具体问题。作者结合工程实践,探讨回弹仪评定烧结普通砖抗压强度方法的几个问题,希望其探讨能起到抛砖引玉之作用。
2 已有回弹检测方法特点讨论
2.1 关于回弹仪评定烧结普通砖强度等级方法的分析
这里对于回弹仪、砖样的基本要求不做过多讨论,只是应注意一点,烧结砖样可取自出厂未上墙砖或按其它方法获取的检验批砖样,砖样必须是完整有效的;回弹试验砖样应放置在砖墩上,在规定的竖向压力作用下进行回弹检测,测点应布置在长条面上,两面在规定位置上各测5点,而后按规定方法进行评价烧结砖强度等级。
上述检测方法,有如下几个特点:①如果能获得完整砖样,按《烧结普通砖》GB5101-2003规定方法直接检测评定烧结砖强度等级,即直接、有效、且不需要终裁;用回弹仪在标准砖墩上回弹检测对已上墙砖样的检测实际作用不大;②对砖样含水率的规定欠完善,按“JC/T796-1999”对雨淋或水泡试样的处理方式理解,砖样含水率应为零,而实际工程砖样含水率为零的情况很少;③砖样竖向压力控制问题,按“JC/T796-1999”附录B规定的试验装置进行砖样的回弹检测时,砖样顶面平均压应力在0.0189~0.0231MPa之间;压应力较小,该状态相当于窗台洞下口中部下800mm左右高处砖体竖向压应力;④在砌体工程现场不取出砖样,回弹测点数无法满足10个测点的要求;⑤采用回弹平均值、标准值和方差直接评定砖的强度等级非常简洁、有效,主要问题是对异常值的处理无处理方法或未作交代。
由于存在上述特定问题,在试验室直接应用JC/T796-1999评定砖样强度等级使用不多,特别是对已上墙砖样几乎不使用该方法,因此,在有关建筑结构杂志上见到的相关文献报道不多。
2.2 关于GB/T50344-2004中回弹检测烧结普通砖抗压强度方法的分析
由于JC/T796-1999主要适用于试验室对烧结砖的回弹检测,在砌体工程现场很难应用,为此《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004在附录F中给出了回弹检测烧结普通砖抗压强度方法,该法适用于现场检测。
对比JC/T796-1999,GB/T50344-2004有如下特点:①回弹仪为HT75型;②检测单元有5~10个,砖样数量为50~100;③条面测点数为5个,未明确规定是长条面还是短条面,测点间距也无严格规定;④对墙体在砖面上产生的竖向压力的大小未作规定,即不考虑不同压应力对回弹值的影响;⑤砖抗压强度评定以单块砖推定值为基本值,给出推定区间,但带来的问题是未给出砖强度等级,进而无法判定砌体结构构件的承载能力;由于地区差异,回弹值与强度换算值之间的计算,可能产生负数,如页岩砖回弹值要在30以上才不出现负值;⑥无剔除异常值的规定。
由于JC/T796-1999和GB/T50344-2004各有特点,在现场检测时如何正确、有效、合理地使用回弹法检测烧结普通砖的抗压强度是值得研究的问题。建立地区专用测强曲线是解决问题的主要出路,同时结合两个标准的特点和长处,制定适用的现场回弹法检测烧结普通砖强度等级评价的方法是急需解决的问题。作者结合两个标准的特点进行了一定的工程试点,下节以工程实例论述之。
3 工程实践数据比对
工程实例1:某卫生院业务用房扩建工程位于重庆市渝北区,该工程为3层砖混结构房屋,建筑平面呈“L”型,建筑总面积为1193.40m2;工程开工日期为2005年8月30日,竣工日期为2006年1月10日。因业务用房不足,拟进行增层改造。
设计要求采用MU15页岩砖。现场检测时,检测人员在顶层随机抽取了12块完整的砖样带回实验室,按GB5101-2003有关规定评价砖的强度等级,其强度等级评定为MU15。在实验室做成标准抗压试件前,对砖样首先进行了回弹测试,测试分两次进行,1次砖样上表面不加压力,一次施加一定压力,由回弹值推算的砖抗压强度与标准试验方法获得的试验值对比数据见表1、表2所示。由表1、表2可知:①按GB/T50344-2004建议公式推算砖抗压强度,有可能出现负值,砖体竖向压应力较小时对回弹值的大小有一定影响;② 推算强度值与标准试验抗压强度值之比(f1,i/fi)的平均值为0.422,均值之比(f1,im/fim)为0.397;单块砖抗压强度之比的最小值为0.3;③采用GB/T50344-2004建议方法无法评价页岩砖强度等级。
表1 页岩砖强度回弹检测数据表(第1次无外加荷载条件下的检测数据)
表2 砖强度回弹检测数据表(第2次有一定外加荷载条件下的检测数据)
表3 页岩砖强度回弹检测数据表
工程实例2:某饮料食品厂厂房位于重庆市北碚区,工程修建于20世纪80年代中期,为4层砖混内框架工业厂房;2000年停用至今,现拟改造使用。
现场抽取了一组页岩砖按GB5101-2003有关规定检测评定了页岩砖强度等级,10块砖平均抗压强度值为21.9MPa,标准值为14.0MPa,单块最小值为15.2MPa,变异系数为0.20,其强度等级评定为MU20。现场检测时,采用HT75型砖回弹仪按GB/T50344-2004方法实测了42块页岩砖(检测位置2~4层)的回弹值,检测数据见表3,并用表2值对回弹值进行修正,其修正后结果见表3。修正后未对异常值进行处理,根据强度推定修正值参照GB5101-2003评定砖强度等级的方法评定烧结砖强度等级为MU10,这与实测等级比较差距较大。
工程实例3:某学院南校区新五栋住宅楼坐落于重庆市九龙坡区杨家坪,该建筑于1977年设计,1980年竣工。目前该住宅楼已使用30年,局部混凝土构件存在钢筋锈蚀外露现象。
住宅楼为5层砖混结构房屋,建筑总高度14.88m,设计要求墙体砖全部为75号(MU7.5)红砖(实际为青砖),底层用50号(M5)混合砂浆,其余各层均用25号(M2.5)混合砂浆。检测人员采用HT75型砖回弹仪按GB/T50344-2004方法对青砖进行了回弹检测,检测数据主要结果见表4所示,强度等级评价方法参照JC/T796-1999执行,最终评定砖的抗压强度等级满足MU10要求,此结果与重庆地区经验相一致。
表4 回弹仪评定砖强度等级检测数据表
4 结语
现场采用回弹法检测烧结砖强度等级的方法简便、适用和对建筑物损伤小的特点,且为非破损检测法,该法具有较好的应用前景;但是,目前我国已有2个推荐性检测标准并不完全适用于砌体工程现场检测,根据地区经验建立地区测强曲线和相应的检测方法细则,完善JC/T796-1999和GB/T50344-2004操作规定,对砌体工程现场检测具有现实意义和工程价值。
[1]GB5101-2003,烧结普通砖[S].
[2]GB/T2542-2003,砌墙砖试验方法[S].
[3]JC/T796-1999,回弹仪评定烧结普通砖强度等级的方法[S].
[4]GB/T50344-2004,建筑结构检测技术标准[S].
[5]尹淑琴,等.回弹法检测砌体中烧结多孔粘土砖抗压强度技术[J],砖瓦世界,2006,(4):40-42.