探討貫入法在檢測混合砂漿強度

孫德鋒

摘 要：砌筑砂漿抗壓強度的檢測中，通常需要在施工現(xiàn)場應用貫入法，在將對比實驗應用于砂漿試塊和砂漿強度的過程中，需要將混合砂漿貫入法應用于砌體灰縫中。在這種情況下，本文首先對貫入法檢測混合砂漿強度展開了試驗設計，并在此基礎上對實驗結(jié)果進行了分析，希望對我國相關(guān)領域的發(fā)展起到促進作用。

關(guān)鍵詞：貫入法 混合砂漿 強度檢測

1、試驗設計

試驗分兩批進行：第一批為驗證性試驗，為驗證回彈法、貫入法、原位軸壓法、原位單剪法等而設計，共設計M0.4、M2.5、M5、M10四個砂漿強度等級（但由于M10等級的實測砂漿試塊抗壓強度與其他方法檢測結(jié)果均不符合，故該組不計），其中M0.4、M2.5等級的試件（第1組和第2組）用燒結(jié)多孔磚砌筑，M5等級的試件（第3組）分別用燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌筑，按長約1m的兩條相鄰灰縫組成一個貫入測區(qū)，每組試件設計69個貫入測區(qū)。第二批為建立新的貫入法測強曲線和原位雙剪法強度換算公式而設計，共設計M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15六個砂漿強度等級（分別為第4～第9組），按長約0.8m的相鄰4條灰縫組成1個貫入測區(qū)，每組設計4個貫入測區(qū)。兩批試件每個貫入測區(qū)測16個貫入點（砌體正、反兩面各8個點）。

2、試驗結(jié)果與分析

2.1 試驗結(jié)果

由試驗結(jié)果可以看出，對砌體灰縫砂漿強度進行檢測時，檢測結(jié)果的離散性相當大。以測區(qū)為單位統(tǒng)計，一般相同設計強度等級的砂漿（由于砌墻量較大，用不同批次砂漿攪拌），檢測得出的最大強度值是最小強度值的2～3倍。對于采用相同設計強度等級的砂漿砌筑的砌體，在多孔磚砌體上檢測的貫入深度一般小于在普通磚砌體上的檢測結(jié)果，因此，若采用相同的測強曲線換算，在多孔磚砌體上的檢測強度均高于在普通磚砌體上的檢測結(jié)果，比值可達1.3～1.7。

2.2 不同測強曲線的比較

現(xiàn)行“規(guī)程”（JGJ/T136—2001）規(guī)定的混合砂漿測強曲線如式（1）：

f2=159.2906d2.1801 式（1）

式中f2—砂漿抗壓強度換算值，MPa；

d—貫入深度，mm。

本文試驗結(jié)果按式（1）換算時，其相對誤差很大，特別是試塊強度低于M2的第1、第4兩組，相對誤差均超過100%；將強度低于M2的第1、第4組和強度過高的第9組剔除后統(tǒng)計（本文認為該3組已超出貫入法的適用范圍），其平均相對誤差和相對標準差才剛達到“規(guī)程”（JGJ/T136—2001）中分別不超過18%和20%的要求，如表1所列。為提高測強曲線的換算精度，本文重新根據(jù)試驗結(jié)果擬合得到一條適用于砌體灰縫中砂漿強度檢測的貫入法測強曲線：

f2=611.47d-3.0589 式（2）

式中f2—砂漿抗壓強度換算值，MPa；

d—貫入深度，mm。

該曲線相關(guān)系數(shù)為0.925，差比式（1）有所減小，剔除第1、第4、第9組后的平均相對誤差和相對標準差分別為15%和17%，如表1所列。對于砌體灰縫中砂漿強度的檢測，按式（1）換算的砂漿強度，在低強度段偏高，在高強度段偏低，這個結(jié)果與文獻的試驗結(jié)果基本一致；按式（2）換算的砂漿強度與試驗結(jié)果基本吻合；在M2～M12的砂漿強度等級范圍內(nèi)，兩條曲線換算結(jié)果之間的最大相對誤差約為26%。（見表1）

2 .3 幾個問題的探討

2.3.1貫入法檢測的適用范圍

在低強度段，砂漿強度與貫入深度的相關(guān)性很差。以式（2）為例，當貫入深度由8.3mm減小至6.6mm時，兩者相差1.7mm，但砂漿強度僅增加1MPa。在高強度段，微小的貫入深度變化會導致砂漿強度的大幅度變化。以式（2）為例，當貫入深度由3.6mm減小至3.3mm時，兩者僅相差0.3mm，但砂漿強度增加3.7MPa，這對貫入深度測量精度提出了過高要求，而對實際工程，砂漿表面的平整度一般較差，要使貫入深度測量結(jié)果到如此高的精度很難做到。因此，貫入法檢測結(jié)果在低強度段和高強度段均會出現(xiàn)很大的誤差。為保證檢測精度，貫入法的適用范圍應適當縮小，建議由規(guī)定的適用范圍M0.4～M16縮小至M2～M12。對于強度低于M2或高于M12的砂漿，應采用其他可靠方法檢測。

2.3.2不能忽視約束條件對貫入法檢測結(jié)果的影響

比較測強結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，用貫入法檢測砌體灰縫中砂漿強度與檢測砂漿試塊強度有較大的差異；用貫入法檢測普通磚砌體砂漿強度與檢測多孔磚砌體砂漿強度也有不容忽視的差異。由于試件數(shù)量尚不足，本文仍將普通磚與多孔磚砌體砂漿強度的檢測結(jié)果混合在一起進行綜合分析，得到測強曲線式（2）。這個問題仍有待進一步通過試驗進行研究探討。

2.3.3應保證貫入法抽樣檢則的數(shù)量

從試驗結(jié)果看，砌體灰縫中砂漿強度貫入法檢測結(jié)果的離散性比砂漿試塊上檢測結(jié)果大得多——相同設計強度等級的砂漿測得最大強度為最小強度的2～3倍。為保證檢測結(jié)果的代表性，同批構(gòu)件中的抽樣檢測數(shù)量應有保證。

3、結(jié)論

我國在進行混合砂漿強度試驗的過程中，開發(fā)并應用了多種方法，本文在對混合砂漿強度進行試驗研究的過程中，充分應用了貫入法，經(jīng)過科學的試驗設計，充分說明相關(guān)工作人員在應用貫入法展開試驗的過程中，必須對適用范圍進行科學的控制，當砂漿的強度超出M2～M12時，必須對其他檢測方法進行應用，同時，還應當加大對抽樣監(jiān)測的數(shù)量控制力度，只有這樣，才能夠提升試驗結(jié)果的科學性和合理性。

參考文獻：

[1]陳松.福建省地方標準《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術(shù)規(guī)程》編制介紹[J].福建建設科技，2014，06：54-55.