简论既有砌体结构材料强度检测

简论既有砌体结构材料强度检测【摘要】总结了我国现行规范标准所对应的砌筑块材强度、砌筑砂浆强度的检测方法及强度推定。根据多个既有砌体工程检测、鉴定实践经验，结合工程实例，提出了不同检测方法实际应用中所遇到的问题，并针对问题提出了改进建议。【关键词】既有砌体结构；检测；鉴定；砌筑块材强度；砂浆强度1、引言我国大中城市的新建民用建筑中砌体结构比例已经很小，基本都是钢筋混凝土结构，也有部分为钢-混凝土结构、钢结构，新建的砌体结构大部分位于乡镇、农村，但是在上世纪九十年代以前，我国绝大多数的民用建筑采用砌体结构，而这些建筑大部分仍在使用中。由于砌体结构材料延性差、刚度大，材料本身的抗拉、抗弯、抗剪强度较低，抗震性能很差，而随着国民经济的发展和人们对抗震性能才要求不断提高，我国现行设计规范抗震要求相比九十年代之前有了很大的提高，国家对这些既有砌体结构的鉴定加固提出了明确的要求，“十二五”期间要求基本完成大中城市现有工程的抗震鉴定和加固改造要求，因此老旧砌体结构的检测、鉴定和加固成为了一个重要课题，相应的技术也需不断发展创新。2、既有砌体结构材料强度检测选择合适的检测方法是获取准确的检测数据的前提，有了准确的检测数据，才能准确的推导出材料强度的标准值，为后续的结构的鉴定和加固打好基础。《砌体结构现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）针对既有砌体中的砖、砂浆给出了多种检测方法。2.1砌筑块材的强度检测《砌体结构现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）中针对烧结普通砖和烧结多孔砖引进了回弹法，该方法最终得出的结果为烧结砖或烧结普通砖的抗压强度推定等级。该方法因对结构无破损，易操作等特点广泛应用于正在使用中的砌体工程。且根据作者的检测经验，既有砌体结构中的砖的回弹值绝大多数是比较稳定的，得出的变异系数不大于0.21，检测所得出的推定等级基本都能与设计相符。针对其它种类的砖，材料强度检测还是得采取直接取样法，然后根据相应规程得出抗压强度等级。取样法检测数据真实可靠，但是对结构造成局部破损。2.2砂浆强度检测《砌体结构现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）中给出的砂浆强度的检测方法有推出法、筒压法、砂浆片剪切法、砂浆回弹法、点荷法和砂浆片局压法。其中推出法属于原位测试，可用于烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖或蒸压粉煤坏砖墙体的砂浆强度检测，该方法检测结果真实反映了材料的质量和施工质量，但是对结构造成局部破损；筒压法、砂浆片剪切法、点荷法和砂浆片局压法属于取样检测，会造成取样部位局部损伤，此四种方法适用于烧结普通砖、烧结多孔砖墙体的砂浆强度检测；砂浆回弹法属于原位无损检测，适用于烧结普通砖、烧结多孔砖墙体的砂浆强度检测，主要适用于砂浆匀质性的检查，且不适用于砂浆强度小于2MPa的墙体。砂浆强度检测最终给出的结果是检测单元的砂浆强度推定值。无损检测方法因其简便快捷、操作性强，被广泛应用。但是无损检测方法具有一定的检测范围，尤其是砂浆强度的检测，GB/T50315-2011中特别指出砂浆回弹法主要用于砂浆的匀质性检查，根据作者大量的检测经验，九十年代以前的砌体房屋采用该方法检测砂浆强度时，离散度非常大，大量的工程会出现推定值小于2.0MPa的测区。局部破损检测方法相对无损检测，得出的检测结果直接、可靠，但是对于正在使用中的房屋，从结构中现场大量取样出来，困难因素较多，有时不得不划大检测批容量，但是这样抽样比例又太小，漏判与错判的概率会加大。3、工程检测实例实例一、某医疗楼，为砖混结构，地上七层，建成于1988年，砌筑用砖为普通烧结砖。现因局部改造进行检测鉴定。该工程现为肿瘤住院部，床满为患。根据实际情况，检测方与委托方协定采用无损检测方法，若出现砂浆强度小于2.0MPa的情况，再细化检测批，个别批次采用局部破损法。回弹法检测结果如下表：针对以上检测结果，对三层砂浆采用点荷法进行了二次检测，共取5个测点，最终结果为2.3MPa。实例二、某子弟小学教学楼，为地上三层砌体结构。中间部分（5轴至10轴）建于1964年，两侧部分（1轴至4轴、11轴至12轴）建于1991年，两次砌筑用砖均为普通烧结砖。该教学楼因正在使用中，委托方与检测方协定采用无损检测方法。回弹法检测结果如下：针对以上检测结果，检测单位向委托方建议采取局部破损检测，但是校方担心大量的破损引起家长的不必要恐慌，最终确定周末进场取样，全楼取样6个砂浆片，采用点荷法进行检测，取最小值作为加固改造计算的依据。点荷法检测的结果分别为3.8MPa、1.6MPa、5.1MPa、2.7MPa、3.3MPa、2.8MPa。综合以上两个案例可以看出，点荷法检测砂浆强度的结果与回弹法检测的结果存在一定的差异。作者认为在实际检测中如果需要给出具体数值进行后续的加固设计，应尽量采取局部破损法检测砂浆强度，或者直接采用局部破损法检测砌体强度。如局部破损法检测确有困难，采用回弹法检测的同时，可少量取样进行验证性试验，或对个别检测批进行局部破损检测。4、结语自汶川地震以来，国家在砌体结构鉴定加固上面投入了大量的资金，立项了很多课题，也取得了一定的成果，《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）、《砌体结构加固设计规范》（GB50702）的实施和主流设计软件相应模块的开发应用都促使既有砌体结构的鉴定加固上升到新高度。但是准确检测既有砌体结构中材料的强度是鉴定加固的前提，否则的话势必造成加固不够或者过度加固。《砌体结构现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）现已实施两年，在实际应用中已经发现或多或少存在一些问题。只有检测鉴定工作者、加固设计工作者、规范编制者、软件开发者流畅的沟通问题，在实践中共同寻找解决问题的思路和方法，方能全面推进既有砌体结构的鉴定加固工作。