砌体结构的检测ppt课件.ppt

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1、1,第十章 砌体强度检测方法,砌体结构的检测内容主要有强度和施工质量，其中强度包括块材强度、砂浆强度及砌体强度，施工质量包括组砌方式、灰缝砂浆饱满度、灰缝厚度、截面尺寸、垂直度及裂缝等 。 检测砌体抗压强度：原位轴压法、扁顶法； 检测砌体工作应力、弹性模量：扁顶法； 检测砌体抗剪强度：原位单剪法、原位单 砖双剪法； 检测砌筑砂浆强度：推出法、筒压法、砂 浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。,2,3.1 砌体的破坏机理 砌体由块体(砖)和砂浆组砌而成，通常块体的强度高于砂浆，因而砌体的损坏大多首先在砂浆中产生。砌体的抗压强度较高，但抗拉强度、抗弯、抗剪强度较低。在拉应力或剪应力作用下，砌体沿砂浆

2、出现裂缝。 砌体开裂的主要原因：荷载、基础不均匀沉降、温度应力。,3,砌体承载能力的的特点：抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。,抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度，破坏在界面上发生,一、荷载引起的裂缝（1）拉应力破坏 砖砌的水池、圆形筒仓等构筑物常会发生由于拉应力过大而引起砌体开裂现象。,4,砌体承载能力的的特点：抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。,砌体规范中给出了各类砌体的轴心抗拉强度设计值ft、弯曲抗拉强度的设计值ftm,（2）弯曲抗拉破坏 弯曲抗拉破坏多产生于挡土墙、地下室围墙和建筑物上部压力较小的挡风墙上。,5,砌体承载能力的的特点：抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪

3、的承载力。,通常压力与剪力共同存在，工程中纯剪的情况几乎不存在。砌体规范中也给出了各类砌体的抗剪强度的设计值fv,（3）轴压和偏压破坏,6,当竖向压力作用在砌体的局部面积上时称为砌体局部受压。砌体局部受压按照竖向压力分布不同可分为两种情况，即砌体局部均匀受压和砌体局部非均匀受压。,（4）局部受压破坏,砌体局部均匀受压是指竖向压力均匀作用在砌体的局部受压面积上，例如轴心受压钢筋混凝土柱（材料强度高于下部砌体）作用于下部砌体的情况。,7,砌体局部非均匀受压主要指钢筋混凝土梁端支承处砌体的受压情况（b）。另外，嵌固于砌体中的悬挑构件在竖直荷载作用下梁的嵌固边缘砌体、门窗洞口钢筋混凝土过梁、墙梁等端部

4、支承处的砌体也处于局部受压的情况。,8,竖向裂缝发展引起的破坏,劈裂破坏。,块体受压破坏,砌体局部受压破坏形式：,9,二、基础不均匀沉降引起的裂缝 地基发生的不均匀沉降当超过一些限度后，会造成砌体结构的开裂。,(1)中间沉降较多的沉降(又称盆式沉降)。对软土地基通常地基中部的沉降较大，这时房屋将从底层开始出现沿45角方向的斜裂缝，其特点是下层的裂缝宽度较大。 (2)一端沉降较多的沉降。当地基软硬不均，如一部分位于岩层，一部分位于土层时容易发生。这时房屋将沿顶部开始出现沿45角方向的斜裂缝，其特点是顶层的裂缝宽度较大。,10,三、温度裂缝 由于结构周围温度变化(主要是大气温度变化)引起结构构件热

5、胀冷缩的变形称为温度变形。砖墙的线膨胀系数约为510-5、混凝土的线膨胀系数为1.010-5，,包角裂缝,八字形裂缝,11,3.2 砌体结构检测的一般原则 一、工作程序,二、检测单元、测区和测点的布置 每一检测单元内，应随机选择6个构件(单片墙体、柱)，作为6个测区。检测单元不足6个构件时，应将每个构件作为一个测区。 每一测区应随机布置若干测点。各种检测方法的测点数，应符合下列要求： (1)原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法：点数不应少于1个。(2)原位单砖双剪法、推出法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法：点数不应少于5个。,12,三、检测方法分类及其选用原则,砌体工程的现场检测方法，

6、按对墙体损伤程度可分为以下两类： (1)非破损检测方法，在检测过程中，对砌体结构的既有性能没有影响。 (2)局部破损检测方法，在检测过程中，对砌体结构的既有性能有局部的、暂时的影响，但可修复。砌体工程的现场检测方法，按测试内容可分为下列几类： (1)检测砌体抗压强度：原位轴压法、扁顶法； (2)检测砌体工作应力、弹性模量：扁顶法； (3)检测砌体抗剪强度：原位单剪法、原位单砖双剪法； (4)检测砌筑砂浆强度：推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。,13,3.3 原位轴压法,原位轴压法适用于推定240mm厚普通砖砌体的抗压强度。检测时，在墙体上开凿两条水平槽孔，安放原位压力机。

7、原位压力机由手动油泵、扁式千斤顶、反力平衡架等组成,14,一、测点布置,(1)测试部位应具有代表性，并宜选在墙体中部距楼、地面lm左右的高度处；槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m。 (2)同一墙体上，测点不宜多于l个，且宜选在沿墙体长度的中间部位；多于1个时，其水平净距不得小于2.0m。 (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。二、原位轴压法的试验步骤 (1)在测点上开凿水平槽孔。两槽之间应相距7皮砖。 (2)在槽孔间安放原位压力机。垫层10mm。 反力板应置于上槽孔，扁式千斤顶置于下槽孔，并安放四根钢拉杆，使两个承压板上下对齐后，拧紧螺母并调整其平行度；四

8、根钢拉杆的上下螺母间的净距误差不应大于2mm。,15,二、原位轴压法的试验步骤 (3)进行试加荷载试验，试加荷载值可取预估破坏荷载的10。 (4)分级加荷，每级荷载可取预估破坏荷载的l0，并应在11.5min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。 试验过程中，如发现上下压板与砌体承压面因接触不良，致使槽间砌体呈局部受压或偏心受压状态时，应停止试验。此时应调整试验装置，重新试验，无法调整时应更换测点。 试验过程中，应仔细观察槽间砌体初裂裂缝与裂缝开展情况，记录逐级荷载下的油压表读数、测点位置、裂缝随荷载变化情况简图等。,16,三、试

9、验结果的整理 根据槽间砌体初裂和破坏时的油压表读数，计算槽间砌体的初裂荷载值和破坏荷载值。,17,3.4 扁顶法 原位轴压法只能检测砖砌体的强度，而扁顶法除能检测砖砌体的强度外，还能检测砖砌体的受压工作应力及砌体的弹性模量。 试验装置：由扁式液压千斤顶（扁顶）、手动油泵等组成。试验时，将所检墙体的水平灰缝处砂浆掏空，形成两条水平空槽，然后把扁顶放入空槽内，通过手动液压泵加压，由压力表的读数测定施加压力大小。,18,1、实测墙体的受压工作应力 (1)标出水平槽的位置并应牢固粘贴两对变形测量的脚标。测量砌体变形的初读数。 (2)在标出水平槽位置处，剔除水平灰缝内的砂浆。测量开槽后的砌体变形值。 (

10、3)安装扁顶，进行试加荷载试验，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。此时的应力值即为墙体的受压工作应力。,19,250,7皮或8皮砖,20,2、实测墙体的砌体抗压强度或弹性模量 (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。 (2)按前述要求，在下槽内安装扁顶。按前述的要求试加荷载。按前述要求正式加荷，直至槽间砌体破坏。 破坏荷载与槽间砌体的受压面积的比值即为槽间砌体的抗压强度，最后将槽间砌体抗压强度换算为标准砌体的抗压强度。,21,测定砌体受压弹性模量 应在槽问砌体两侧各粘贴一对变形测量脚标，脚标应位于槽

11、间砌体的中部，脚标之间相隔4条水平灰缝，净距宜取250mm。试验前应记录标距值，精确至0.1mm。按上述加荷方法进行试验，测记逐级荷载下的变形值。加荷的应力上限不宜大于槽间砌体极限抗压强度的50。 该方法测得的结果是砌体在有侧向约束情况下的弹性模量；当换算为标准砌体的弹性模量时，应乘以换算系数0.85。,22,3.5 原位单剪法及原位单砖双剪法 原位单剪法、原位单砖双剪法均是现场测试水平通缝中砂浆抗剪强度的方法.,一、原位单剪法1、测试部位的选定 为了便于测试时设备的安放以及降低试验对砌体半破损造成的影响，测试部位选在窗洞口或其他洞口以下3皮砖范围内。,图3.6 试件大样 图3.7 测试装置,

12、23,2、测试步骤 (1)在选定的墙体上，应采用振动较小的工具加工切口，并现浇钢筋混凝土传力件。 (2)待现浇构件达到强度后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。测量被测灰缝的受剪面尺寸，精确至1mm。 (3)匀速施加水平荷载，使试件在25min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，则此次试验有效。 (4)按下式计算测点砌体沿通缝的抗剪强度：,槽间砌体的抗压强度:,抗剪强度平均值:,24,二、原位单砖双剪法测定砖砌体的抗剪强度,采用专用的原位剪切仪，在墙体上对单块顺砖进行剪切试验，检测砖砌

13、体沿通缝截面的抗剪强度。,图3.8 原位单砖双剪试验示意图1一剪切试件；2一剪切仪主机；3一掏空的竖缝,25,1、测点布置 (1) 每个测区随机布置n1个测点，在墙体两面的数量宜接近或相等。以一块完整的顺砖及其上下两条水平灰缝作为一个测点(试件)。 (2)试件两个受剪面的水平灰缝厚度应为812mm。 (3)下列部位不应布设测点：门、窗洞口侧边l20mm范围内；后补的施工洞口和经修补的砌体；独立砖柱和窗间墙。 (4)同一墙体的各测点之间，水平方向净距不应小于0.62m，垂直方向净距不应小于0.5m。,26,2、试验步骤 双剪法宜选用释放受剪面上部压应力s0作用下的试验方案；当能准确计算上部压应力

14、s0时，也可选用在上部压应力s0作用下的试验方案。,抗剪强度：,27,1、原理： 利用推出仪从砖砌体中推出单块丁砖，测得水平推力及推出丁砖下部的砂浆饱满度，利用砂浆抗压强度与水平灰缝砂浆抗剪强度、砂浆饱满度之间的相关关系，推算砌筑砂浆的抗压强度。该方法适用于推定240mm厚普通砖墙中强度等级为M1M15的砂浆强度。2、测点布置：(1)测点宜均匀布置在墙上，并应避开施工中的预留洞口。(2)被推丁砖的承压面可采用砂轮磨平，并应清理干净。(3)被推丁砖下的水平灰缝厚度应为812mm。(4)测试前，被推丁砖应编号，并详细记录墙体的外观情况。,3.6 推出法,28,3、试验步骤：(1)试件加工。(2)安

15、装推出仪。(3)旋转加荷螺杆对试件施加荷载 (4)取下被推丁砖，用百格网测试砂浆饱满度Bi,j。,图3.11 试件加工步骤示意图,29,30,4、数据处理,31,3.7 筒压法 筒压法适用于推定烧结普通砖墙中的砌筑砂浆强度。检测时，应从砖墙中抽取砂浆试样，在试验室内进行筒压荷载试验，测试筒压比，然后换算为砂浆强度。 一、筒压法的适用范围 (1)中、细砂配制的水泥砂浆，砂浆强度为2.520MPa； (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2.515.0MPa； (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2.520MPa (4)石灰质石粉砂与中

16、、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2.520MPa。筒压法不适用于推定遭受火灾、化学侵蚀等砌筑砂浆的强度。,32,二、筒压法的测试设备 承压筒(图3.12)可用普通碳素钢或合金钢自行制作，也可用测定轻骨料筒压强度的承压筒代替。 其他设备和仪器包括：50100kN压力试验机或万能试验机；砂摇筛机；干燥箱；孔径为5mm、10mm、15mm的标准砂石筛(包括筛盖和底盘)；水泥跳桌；称量为l000g、感量为0.1g的托盘天平。,图3.12 承压筒构造(a)承压筒剖面；(b)承压盖剖面,33,三、筒压法的试验步骤 (1)在每一测区，从距墙表面20mm以内的水平灰缝

17、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。 (2)使用手锤击碎样品，筛取515mm的砂浆颗粒约3000g，在1055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、l0mm、15mm标准筛所组成的套筛中，机械摇筛2min或手工摇筛l.5min。称取粒级510mm和1015mm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。 (4)每个试样应分两次装入承压筒。每次约装l/2，在水泥跳桌上跳振5次。第二次装料并跳振后，整平表面，安上承压盖。如无水泥跳桌，可按照砂、石紧密体积密

18、度的试验方法颠击密实。,34,(5)将装料的承压筒置于试验机上，盖上承压盖，开动压力试验机，应于2040s内均匀加荷至规定的筒压荷载值后，立即卸荷。不同品种砂浆的筒压荷载值分别为：水泥砂浆、石粉砂浆为20kN；水泥石灰混合砂浆、粉煤灰砂浆为10kN。 (6)将施压后的试样倒入由孔径5mm和10mm标准筛组成的套筛中，装入摇筛机摇筛2min或人工摇筛1.5min。 (7)称量各筛筛余试样的质量(精确至0.1g)，各筛的分计筛余量和底盘剩余量的总和，与筛分前的试样质量相比，相对差值不得超过试样质量的0.5；当超过时，应重新进行试验。,35,三、筒压法的数据分析 标准试样的筒压比：,t1、t2、t3

19、分别为孔径5mm、10mm筛的分计筛余量和底盘中剩余量。,测区的砂浆筒压比：,根据筒压比，计算砂浆强度平均值：,水泥砂浆：,水泥石灰混合砂浆：,粉煤灰砂浆：,石粉砂浆：,36,3.8 回弹法1、采用专门的砂浆回弹仪检测砖砌体内的砌筑砂浆强度，基本原理同砼。本方法不适用于推定高温、长期浸水、化学侵蚀和火灾情况下的砂浆抗压强度。2、测位布置和检测技术：测试部位宜选在承重墙的可测面上，每个测位的面积宜大于0.3m，测位数5个，每个测位内均匀布置12个弹击点，测点间距20mm。测位、测点应处理干净、平整、结实。测试：每个测点连续弹击3次，第1、2次不读数，仅记录第3次的回弹值。测试时回弹仪应始终处于水平状态，其轴线应垂直于砂浆表面。在每一测位内，选择13处灰缝，用游标尺和1的酚酞试剂测量砂浆的碳化深度，读数应精确至05mm。,37,3、检测数据分析从每个测位的12个测点的回弹值中，分别剔除最大值和最小值，按余下的10个回弹值计算算术平均值R。每个测位的平均碳化深度d ，取该测位各次测量的算术平均值,精确至0.5mm。d3mm时，取3.0mm。根据该测位的平均值和平均碳化深度值，计算第i测区第j个测位的砂浆强度换算值。,38,附：砖墙的砌筑方法,砌筑要求：横平竖直灰缝饱满避免竖向通缝,