砌体结构的鉴定与加固ppt课件

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1、砌体结构的鉴定与加固,一、砌体结构检测的内容及分类,1 砌体结构的质量检查内容,物理力学性能检查,裂缝检查,损伤检查,变形检查,连接部位的检查,圈梁检查,墙体稳定性检查,施工质量检查,2 砌体结构检测的工作程序及准备,(1) 砌体结构检测的工作程序及准备,接受委托,调查并确定检测目的、内容和范围,确定检测方法,设备、仪器标定,检测,计算、分析、,推定,检测报告,(2) 调查阶段的工作内容 收集被检测工程的原设计图纸、施工验收资料、砖与砂浆的品种及有关原材料的试验资料。 现场调查工程的结构形式、环境条件、使用期间的变更情况、砌体质量及其存在问题。 进一步明确检查原因和委托方的具体要求。,(3)

2、选择检测方法 根据调查结果和检测的目的、内容和范围,选择一种或数种检测方法。砌体强度检测方法见表1。,表1 砌体结构强度检测方法一览表,续表1,(4) 划分检测单元 检测单元是指受力性质相似或结构功能相同的同一类构件的集合。一个或若干个可以独立分析的结构单元作为检测单元,每一结构单元划分为若干个检测单元。 (5) 确定测区 测区是检测样的集合,是检测单元的子集。 (6) 执行规范规定的测点数 各种检测方法的测点数,应符合下列要求:原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法,测点数不应少于1个;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,测点数不应少于5个。 (7) 其他事项 (8

3、) 完成检测报告,3 砌体结构的强度检测方法分类,(1) 按照对墙体的损伤程度分类,非破损检测方法,局部破损检测方法,(2) 按检测内容分类,检测砌体抗压强度有原位轴压法、扁顶法,检测砌体工作应力、弹性模量有扁顶法,检测砌体抗剪强度有原位单剪法、原位单砖双剪法,检测砌体砂浆强度有推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法,(3) 按照得到砖砌体强度的方法分类,直接法,间接法,(4) 按测定数据的场所分,原位法,取样法,二、砌筑块材检测,以黏土砖为例重点介绍块材的强度检测。 1 取样法测定砌块强度,对既有建筑砌块强度的测定。从砌体上取样,清理干净后,按照常规方法进行试验,但是需要注意的

4、是如果需要依据块材的强度和砂浆强度确定砌体强度时,块材的取样位置应与砌筑砂浆的检测位置相对应。取样后的块材试验方法如下: 取10块砖做抗压强度试验,制作成10个试样。将砖样锯成两个半砖(每个半砖长度不小于100mm),放入室温净水中浸1020min后取出,以断口方向相反叠放,两者中间以厚度不超过5mm的强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥调制成稠度适宜的水泥砂浆粘牢,上下面用厚度不超过3mm的同种水泥浆抹平,制成的试件上下两面需相互平行并垂直于侧面。在不低于10的不通风室内条件下养护3天后进行压力试验。,加荷前测量试件两半砖叠合部分面积A(mm2),将试件平放在加压板的中央,垂直于受压面加荷载,

5、应均匀平稳,不得发生冲击或振动,加荷速度45kN/s为宜,加荷至试件全部破坏,最大破坏荷载为P(N),则试件i的抗压强度 按式3.1计算,精确至0.01MPa。,然后再分别计算10块试样的强度变异系数和标准差:,式中:砖强度变异系数(精确至0.01); s10块试样的抗压强度标准差(精确至0.01),MPa;,(1),(2),(3),10块试样的抗压强度平均值,(精确至0.01),MPa;,砖强度标准值应按以下公式计算:,按照变异系数0.21或0.21根据表2确定砌块的强度。,(4),2 回弹法测定砌块强度,按建筑结构检测技术标准GB/T50344-2004所规定的方法检测时,应遵循以下条件和

6、步骤:应使用HT75型回弹仪;检测的测批、单元、块材的数量均应满足检测样本容量的要求和该规范中推定区间的要求;回弹测点应布置在外观质量合格的砖的条面上,每块砖的条面上布置5个测点,测点应避开气孔等缺陷位置,且测点之间应留有一定距离;对于黏土砖可以采用式(5)进行计算强度换算值,但是要经过试验验证;以式(5)求出的换算强度为代表值按该标准确定推定区间;回弹的结果宜配合取样检验验证。,式中: 第i块砖回弹检测平均值; 第i块砖抗压强度换算值。,(5),三 砂浆强度检测,测定砖砌体砂浆强度的方法可以分为取样法和原位法两大类。 1)取样法。取样法属于间接检测,又分为筒压法、点荷法、剪切法和抗折法等。取

7、样的部位一般在砌体角部、窗台、门口、女儿墙等比较容易的地方,或者对砌体承载能力影响小的地方。 取样法的优势是检测结果的精度较高。因为:可通过选择试件排除局部缺陷对检测结果的影响;可消除砌体对砂浆强度检测结果的影响;可消除环境因素的影响。原位法通常很难消除这些因素的影响。 2)原位法。原位法属于直接法检测,包括回弹法、压入法和黏结法。原位法的优点是在现场直接测定,缺点是检测结果离散性大,有时还有系统误差。此外,由于砂浆硬化后表面硬度明显提高,因此与表面硬度有关的回弹法和压入法的检测结果也会存在系统偏差。加上这两种方法的测点小,局部缺陷的影响显著,检测结果的偏差大,从检测方法的复杂程度上来看,回弹

8、法最简单。,砂浆强度检测方法,(1) 筒压法,适用范围。本方法适用于推定烧结普通砖墙中砌筑砂浆的强度。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,检测筒压比,然后换算为砂浆强度。本方法不适用于推定遭受火灾、化学侵蚀等砌筑砂浆的强度。 检测设备。检测设备有:承压筒、万能试验机、砂摇筛机、干燥箱、标准砂石筛、水泥跳桌和托盘天平。,3) 筒压法检测方法。 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,其最小厚度不得小于5mm。取样的具体数量,可视砂浆强度而定,高者可少取,低着应多取,以足够制备3个标准试样并略有富余为准。 使用手锤击碎样品,筛取515mm的砂浆颗

9、粒约3000g,在1055的温度下烘干至恒重,待冷却至室温后备用。 每次取烘干样品约1000g,置于孔径5mm、10mm、15mm标准筛所组成的筛套中,机械摇筛2min或手工摇筛1.5min。称取粒级510mm和1015mm的砂浆颗粒各250g,混合均匀后作为一个试样。共制备3个试样。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。第二次装料并跳振后,填平表面,安上承压盖。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,应当在2040s内,均匀加荷至下面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

10、灰砂浆为10kN。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,筛至每隔5s的筛出量基本相等。称量各筛筛余试样的重量,各筛的分计筛余量和底盘剩余量的总和,与筛分前的试样重量相比,相对差值不得超过试样重量的0.5%;当超过时,应重新进行试验。 最后,根据测出的筒压比计算测区的砂浆强度平均值。,(2) 点荷法,1) 基本原理。点荷法是通过对砌筑砂浆层试件施加集中的点式荷载,测定试样所能承受的点荷载,综合考虑试件的尺寸,计算出砂浆的立方体强度。 2) 检测设备。此方法需要自制加载头两个,点荷法的加载头是一个圆锥体,锥的顶部为半径r=5mm的

11、截球体。 3) 制备试样。从每个测点处剥离出砂浆大片;加工或选取的砂浆试件应符合下列要求:厚度为512mm,预估荷载作用半径为1525mm,大面应平整,边缘规则性不作要求。在砂浆试件上画出作用点,量测其厚度,精确至0.1mm。 4) 检测方法。在小吨位压力试验机上、下压板上分别安装上、下加荷头,两个加荷头应对齐。将砂浆试件水平放置在下加荷头上,上、下加荷头对准预先画好的作用点,并使上加荷头轻轻压紧试件,然后缓慢匀速施加荷载至试件破坏。记录荷载值,精确至0.1kN。将破坏后的试件拼接成原样,测量荷载实际作用点中心到试件破坏线边缘的最短距离即荷载作用半径,精确至0.1mm。 最后根据试验数据计算测

12、区砂浆强度平均值。,(3) 回弹法,检测原理。回弹法是根据砂浆表面硬度推断砂浆立方体抗压强度的一种检测方法,是一种非破损的原位技术,砂浆强度的回弹法的原理与混凝土强度回弹法的原理基本相同,即应用回弹仪检测砂浆表面硬度,用酚酞试剂检测砂浆碳化深度,以这两项指标换算为砂浆强度。 检测设备。砂浆回弹仪。 检测方法。在测定前应将砖墙上的抹灰铲除露出灰缝,用小砂轮将灰缝的砂浆磨平,当清水墙灰缝有水泥砂浆勾缝时,应将勾缝砂浆清除(包括原浆勾缝),应仔细选择测点,砌筑砂浆应与砖黏结良好,缝的厚度适中。每个侧位内均匀布置12个弹击点。选定弹击点应避开砖的边缘、气孔或松动的砂浆,相邻两弹击点的间距不应小于20m

13、m。 在每个弹击点上,使用回弹仪连续弹击3次,第1、2次不读数,仅记读第3次回弹值。在每一测位内选取13处灰缝,用游标卡尺和1%的酚酞试剂测量砂浆碳化深度,读数应精确至0.5mm。 从每个测位的12个回弹值中,分别剔除最大值、最小值,将剩余的10个回弹值计算算术平均值。每个测位的平均碳化深度,应取该测位各次测量值的算术平均值。之后根据平均回弹值和平均碳化深度计算砂浆强度换算值。,(4) 剪切法 剪切法检测时,应从砖墙中抽取砂浆片试样,采用砂浆测强仪检测器抗剪强度,然后换算为砂浆强度。采用专用的砂浆测强仪进行试验,试验工作较简便、快速,数据比较准确,缺点是取样部位局部损伤,在实际工程检测中比较适

14、合司法鉴定,是目前使用比较多的方法之一。,(5) 推出法 推出法适用于推定240mm厚普通砖墙中的砌筑砂浆强度,所测砂浆的强度等级应为M1M15。如图所示。,(6) 射钉法 用于推定烧结普通砖和多孔砖砌体的砂浆强度,检测时用射钉枪将射钉射入墙体的灰缝中,根据射钉的射入量推定砂浆的强度。采用的仪器有射钉、射钉器、射钉弹和游标卡尺。 (7) 抗折法 抗折法是综合点荷法和抗剪法而成的新方法,检测时,将砌筑砂浆试件放置在支座上,施加线荷载,至试件破坏,记录试件破坏时的荷载和破坏截面的厚度和长度,进而求出砌筑砂浆的立方体抗压强度。 (8) 压入法 压入法是原位法的一种。其测定原理是用均匀的速度将标准直径

15、的钢针(棒),压入砌筑砂浆之内,测定压至规定深度时所施加的力。然后,依据已建立的公式求出砂浆强度。,四、 砌体强度的直接检测,1 实物取样试验,在墙体适当部位选取试件,取样时不得对原有结构或构件构成安全问题,取样时应采用无振动的切割方法。一般截面尺寸为240mm370mm或370mm490mm,高度为较小边长的2.53倍,将试件外围四周的砂浆剔去,注意在墙长方向(即试件长边方向)可按原竖缝自然分离,不要敲断条砖,留有马齿槎。四周暂时用角钢包住,小心取下,注意不要让试件松动。然后加压面用1:3砂浆坐浆抹平,养护7d后加载。加载前要先估计其破坏荷载。设破坏荷载为N,试件面积为A,则砌体的实际抗压强

16、度为,其强度设计值近似为,2 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型孔安放原位压力机。 所选择的检测部位应具有代表性,并应符合下列规定:应在墙体中部距楼、地面1m左右高度处;槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m。同一墙体上,测点不应多于1个,且应选在沿墙体长度的中间部位;多于1个时,水平净距不得小于2.0m。检测部位不得选在挑梁下、应力集中部位及墙梁的墙体计算高度范围内。 试验时应首先在测点上开凿水平槽孔,开凿时,应遵守下列规定:上、下水平槽的尺寸应符合表3的要求;上、下水平槽孔应对齐,两槽之间相距7皮砖;开槽时,应避免扰动周围的砌体,槽间砌体的承压面应修平整。,表3 水平槽尺寸,3 扁顶法,扁顶法除了能推定普通砖砌体的抗压强度外,还能对砌体的实际受压工作应力和弹性模量进行测定,又叫扁千斤顶法。 检测时,应首先选择适当的检测位置,其选择方法与原位轴压法相同。检测时,在墙体的水平灰缝处开凿两条槽孔,安放扁顶、油泵等检

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