砌体结构现场检测(二)

砌体结构—实际操作培训第四章扁顶法扁顶法与原位轴压法采用相同原理，即采用液压千斤顶对槽间砌体施加荷载，在槽间砌体破坏后，通过油压表读数计算施加荷载，从而达到检测砌体抗压强度的目的。第四章扁顶法一、仪器设备及环境测试设备：扁顶、手持式应变仪和千分表。扁顶由1mm厚合金钢板焊接而成，总厚度为5～7mm，大面尺寸分别宜为250mm×250mm、250mm×380mm、380mm×380mm和380mm×500mm。对240mm厚墙体选用大面尺寸分别为250mm×250mm或250mm×380mm的扁顶；对370mm厚墙体选用大面尺寸分别为380mm×380mm或380mm×500mm的扁顶。第四章扁顶法技术指标：扁顶的主要技术指标如下表所示。第四章扁顶法每次使用前，应校验扁顶的力值。手持式应变仪和千分表的主要技术指标应符合下表的要求。第四章扁顶法二、制备要求1、扁顶法适用于推定普通砖砌体或多孔砖砌体的受压弹性模量、抗压强度或墙体的受压工作应力。其工作状况见下图所示。第四章扁顶法１—变形测量脚标（两对）；２—扁式液压千斤顶；３—三通接头；４—压力表；５—溢流阀；６—手动油泵图扁顶法测试装置与变形测点布置（ａ）测试受压工作应力；（ｂ）测试弹性模量、抗压强度第四章扁顶法2、测试部位应具有代表性，并应符合下列规定（与原位轴压法相同）：①测试部位宜选在墙体中部距楼、地面1m左右的高度处；切割砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m。第四章扁顶法②同一墙体上，测点不宜多于1个，且宜选在沿墙体长度的中间部位；多于一个时，切割砌体的水平净距不得小于2.0m。第四章扁顶法③测试部位不得选在挑梁下、应力集中部位以及墙梁的墙体计算高度范围内。三、操作步骤1、实测墙体的受压工作应力时，应符合下列要求：第四章扁顶法①在选定的墙体上，标出水平槽的位置，并应牢固粘贴两对变形测量的脚标。脚标应位于水平槽正中并跨越该槽；普通砖砌体脚标之间的距离应相隔4条水平灰缝，宜取250mm；多孔砖砌体脚标之间的距离应相隔3条水平灰缝，宜取270mm～300mm。②使用手持应变仪或千分表在脚标上测量砌体变形的初读数，应测量3次，并取其平均值。第四章扁顶法③在标出水平槽位置处，剔除水平灰缝内的砂浆。水平槽的尺寸应略大于扁顶尺寸。开凿时不应损伤测点部位的墙体及变形测量脚标。应清理平整槽的四周，除去灰渣。④使用手持式应变仪或千分表在脚标上测量开槽后的砌体变形值，待读数稳定后方可进行下一步试验工作。⑤在槽内安装扁顶，扁顶上下两面宜垫尺寸相同的钢垫板，并应连接试验油路。第四章扁顶法⑥正式测试前，应进行试加荷载，试加荷载值取预估破坏荷载的10％。检查测试系统的灵活性和可靠性，以及上下压板和砌体受压面接触是否均匀密实。经试加荷载，测试系统正常后卸荷，开始正式测试。（与原位轴压法相同）⑦正式测试时，应分级加荷。每级荷载应为预估破坏荷载值的5％，并应在1.5～2min内均匀加完，恒载2min后测读变形值。当变形值接近开槽前的读数时，应适当减小加荷级差，直至实测变形值达到开槽前的读数，然后卸荷。第四章扁顶法2、实测墙内砌体抗压强度或受压弹性模量时，应符合下列要求：①在完成墙体的受压工作应力测试后，开凿第二条水平槽，上下槽应互相平行、对齐。当选用250mm×250mm扁顶时，普通砖砌体两槽之间应相隔7皮砖；多孔砖砌体两槽之间应相隔5皮砖。当选用250mm×380mm扁顶时，普通砖砌体两槽之间应相隔8皮砖；多孔砖砌体两槽之间应相隔6皮砖。遇有灰缝不规则或砂浆强度较高而难以凿槽的情况，可以在槽孔处取出一皮砖，安装扁顶时应采用钢制楔形垫块调整其间隙。第四章扁顶法②在槽内安装扁顶，扁顶上下两面宜垫尺寸相同的钢垫板，并应连接试验油路。③正式测试前，应进行试加荷载，试加荷载值取预估破坏荷载的10％。检查测试系统的灵活性和可靠性，以及上下压板和砌体受压面接触是否均匀密实。经试加荷载，测试系统正常后卸荷，开始正式测试。（与原位轴压法相同）第四章扁顶法④正式测试时，记录油压表初读数，然后分级加荷。每级荷载可取预估破坏荷载的10％，并应在1～1.5min内均匀加完，然后恒载2min。加荷至预估破坏荷载的80％后，应按原定加荷速度连续加荷，直至槽间砌体破坏。当槽间砌体裂缝急剧扩展和增多，油压表的指针明显回退时，槽间砌体达到极限状态。（与原位轴压法相同）第四章扁顶法⑤当槽间砌体上部压应力小于0.2MPa时，应加设反力平衡架后再进行试验。当槽间砌体上部压应力不小于0.2MPa时，也宜加设反力平衡架后再进行试验。反力平衡架可由两块反力板和四根钢拉杆组成。⑥当仅测定砌体抗压强度时，应同时开凿两条水平槽。第四章扁顶法3、当测试砌体受压弹性模量时，尚应符合下列要求：①应在槽间砌体两侧各粘贴一对变形测量脚标，脚标应位于槽间砌体的中部，普通砖砌体脚标之间应相隔４条水平灰缝，宜取250mm；多孔砖砌体脚标之间应相隔3条水平灰缝，宜取270mm～300mm。试验前应记录标距值，精确至0.1mm。②正式测试前，应反复施加10%的预估破坏荷载，其次数不宜少于3次。第四章扁顶法③正式测试时，记录油压表初读数，然后分级加荷。每级荷载可取预估破坏荷载的10％，并应在1～1.5min内均匀加完，然后恒载2min。加荷至预估破坏荷载的80％后，应按原定加荷速度连续加荷，直至槽间砌体破坏。当槽间砌体裂缝急剧扩展和增多，油压表的指针明显回退时，槽间砌体达到极限状态。（与原位轴压法相同）并应测记逐级荷载下的变形值。第四章扁顶法④累计加荷的应力上限不宜大于槽间砌体极限抗压强度的50％。4、试验记录内容应包括描绘测点布置图、墙体砌筑方式、扁顶位置、脚标位置、轴向变形值、逐级荷载下的油压表读数、裂缝随荷载变化情况简图等。第四章扁顶法四、数据处理1、数据分析时，应根据扁顶力值的校验结果，将油压表读数换算为试验荷载值。2、墙体的受压工作应力，等于实测变形值达到开凿前的读数时所对应的应力值。3、砌体在有侧向约束情况下的受压弹性模量，应按现行国家标准《砌体基本力学性能试验方法标准》GB/T50129-2011的有关规定计算；当换算为标准砌体的弹性模量时，计算结果应乘以换算系数0.85。第四章扁顶法4、槽间砌体的抗压强度，应按下式计算：（与原位轴压法相同）式中——第个测区第个测点槽间砌体的抗压强度（MPa）；——第个测区第个测点槽间砌体的受压破坏荷载值（）；——第个测区第个测点槽间砌体的受压面积（）。iJuijuijANfuijfuijNiJAN2mm第四章扁顶法5、槽间砌体抗压强度换算为标准砌体的抗压强度，应按下列公式计算：（与原位轴压法相同）ijuijmijff1ijij0160.025.1第四章扁顶法式中——第i个测区第j个测点的标准砌体抗压强度换算值（MPa）；——原位轴压法的无量纲的强度换算系数；——该测点上部墙体的压应力（MPa），其值可按墙体实际所承受的荷载标准值计算。ij0ij1mijf第四章扁顶法6、测区的砌体抗压强度平均值，应按下式计算：（与原位轴压法相同）式中——第个测区的砌体抗压强度平均值（MPa）；——测区的测点数。1111njmijmifnfmif1n第五章原位单剪法原位单剪法是采用千斤顶通过现浇混凝土传力件对砌体加荷，直至砌体被测灰缝剪切破坏，砌体发生滑动。然后通过实验所得结果计算砌体抗剪强度。第五章原位单剪法一、仪器设备及环境测试设备：螺旋千斤顶、卧式液压千斤顶、荷载传感器和数字荷载表等。技术指标：试件的预估破坏荷载值应在千斤顶、传感器最大测量值的20％～80％之间；检测前应标定荷载传感器及数字荷载表，其示值相对误差不应大于2％。第五章原位单剪法二、制备要求1、原位单剪法适用于推定砖砌体沿通缝截面的抗剪强度。试件的加工过程中，应避免扰动被测灰缝。试件具体尺寸应下图规定。第五章原位单剪法图原位单剪法试件大样第五章原位单剪法2、测试部位应具有代表性，并应符合下列规定：①测试部位宜选在窗洞口或其他洞口下三皮砖范围内。②测试部位不应选在后砌窗下墙处，且其施工质量应具有代表性。第五章原位单剪法三、操作步骤1、在选定的墙体上，应采用振动较小的工具加工切口，现浇钢筋混凝土传力件的混凝土强度等级不应低于C15。2、测量被测灰缝的受剪面尺寸，精确至1mm。3、安装千斤顶及测试仪表，千斤顶的加力轴线与被测灰缝顶面应对齐。第五章原位单剪法图原位剪切法测试装置第五章原位单剪法4、应匀速施加水平荷载，并控制试件在2～5min内破坏。当试件沿受剪面滑动、千斤顶开始卸荷时，即判定试件达到破坏状态。记录破坏荷载值，结束试验。在预定剪切面（灰缝）破坏，此次试验有效。5、加荷试验结束后，翻转已破坏的试件，检查剪切面破坏特征及砌体砌筑质量，并详细记录。第五章原位单剪法四、数据处理1、数据分析时，根据测试仪表的校验结果，进行荷载换算，精确至10N。2、砌体的沿通缝截面抗剪强度，应按下式计算：uijvijvijANf第五章原位单剪法式中——第个测区第个测点的砌体沿通缝截面抗剪强度（MPa）；——第个测区第个测点的抗剪破坏荷载（Ｎ）；——第个测区第个测点的受剪面积（）。vijfvijNvijA2mm第五章原位单剪法3、砌体在有侧向约束情况下的受压弹性模量，应按现行国家标准《砌体基本力学性能试验方法标准》GB/T50129-2011的有关规定计算；当换算为标准砌体的弹性模量时，计算结果应乘以换算系数0.85。第五章原位单剪法4、测区的砌体沿通缝截面抗剪强度平均值，应按下式计算：式中——第个测区的砌体沿通缝截面抗剪强度平均值（MPa）。1111njvijvifnfvif第六章筒压法筒压法测定的是筒压强度，间接反映松散粒状材料颗粒的强度指标。根据这一原理，将试压破型的砂浆试件捣碎，控制粒径，装入承压筒试压。经回归分析，建立砂浆试件与该试件砂浆碎粒筒压的强度关系式，用筒压强度推定试件强度。第六章筒压法一、仪器设备及环境测试设备：承压筒、压力试验机或万能试验机、摇筛机、干燥箱、标准砂石筛、水泥跳桌、托盘天平。第六章筒压法技术指标：压力试验机或万能试验机50～100ｋＮ；标准砂石筛（包括筛盖和底盘）的孔径为5mm、10mm、15mm（或边长为4.75mm、9.5mm、16mm）；托盘天平的称量为1000g、感量为0.1g；水泥跳桌技术指标，应符合现行国家标准《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419的有关规定。第六章筒压法二、制备要求1、筒压法适用于推定烧结普通砖或烧结多孔砖砌体中的砌筑砂浆的强度，不适用于推定高温、长期浸水、遭受火灾、环境侵蚀等砌筑砂浆的强度。筒压法的承压筒构造见下图所示。第六章筒压法（a）承压筒剖面；（b）承压盖剖面图承压筒构造第六章筒压法2、筒压法所测试的砂浆品种及其强度范围，应符合下列要求：①中、细砂配制的水泥砂浆，砂浆强度为2.5～20MPa；②中、细砂配制的水泥石灰混合砂浆（以下简称混合砂浆），砂浆强度为2.5～15.0MPa；③中、细砂配制的水泥粉煤灰砂浆（以下简称粉煤灰砂浆），砂浆强度为2.5～20MPa；第六章筒压法④石灰质石粉砂与中、细砂混合配制的水泥石灰混合砂浆和水泥砂浆（以下简称石粉砂浆），砂浆强度为2.5～20MPa。三、操作步骤1、在每一测区，从距墙表面20mm以内的水平灰缝中凿取砂浆约4000g，砂浆片（块）的最小厚度不得小于5mm。各个测区的砂浆样品应分别放置并编号，不得混淆。第六章筒压法2、使用手锤击碎样品，筛取5～15mm的砂浆颗粒约3000g，在105±5℃的温度下烘干至恒重，待冷却至室温后备用。3、每次取烘干样品约1000g，置于孔径5mm、10mm、15mm（或边长为4.75mm、9.5mm、16mm）标准筛所组成的套筛中，机械摇筛2min或手工摇筛1.5min；称取粒级5～10mm（4.75mm～9.5mm）和10～15mm（9.5mm～16mm）的砂浆颗粒各250g，混合均匀后即为一个试样。共制备三个试样。第六章筒压法4、每个试样应分两次装入承压筒。每次约装1/2，在水泥跳桌上跳振５次。第二次装料