在磚砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測鑒定中,砂漿抗壓強度的檢測是一項重要的檢測內(nèi)容,目前,砂漿強度的檢測方法較多,這些方法具有一定的優(yōu)點和不足,而點荷法是工程質(zhì)量檢測中*常用的一種方法,尤其在II型點荷儀研制成功之后,更顯示出它的優(yōu)越性。點荷法是一種間接砂漿抗壓強度測試方法,它是從砌體內(nèi)取出砂漿試樣后,對試樣施加集中的點式荷載,根據(jù)試樣破壞時的荷載值,作用半徑和式樣厚度,通過計算得到相應(yīng)于標準立方體試塊的抗壓強度值。 II型點荷儀是在原I型點荷儀的基礎(chǔ)上增加了渦輪、蝸桿機械裝置,加荷均勻、平穩(wěn),省利。峰值顯示器采用高精度集成線路芯片,具有測力準確,精度高峰值保持功能。 SQD-II型砌體砂漿強度點荷儀主要技術(shù)參數(shù): 額定推力:3 KN 額定行程:30mm 電源電壓:220V 凈重:4.8kg 1.SQD-II型砌體砂漿強度點荷儀的構(gòu)造 SQD型砂漿強度點荷儀是中國建筑科學(xué)研究院建筑結(jié)構(gòu)研究所1997年研制成功的新產(chǎn)品,并已投入小批量試生產(chǎn)。這種儀器由加載系統(tǒng)、壓力傳感器和荷載表三部分組成(見圖1),具有體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便和測試精度高等特點。 圖1 SQD型點荷儀構(gòu)造示意
●1.1加載系統(tǒng) 系采用機械式手動螺旋加荷的方法。它由三柱式反力加荷架、加荷手柄、螺桿、螺母和上、下兩個點式加載頭組成。上加載頭為一鑲嵌在螺桿端部并可向任意方向轉(zhuǎn)動的 10mm鋼球,下加載頭為一個半徑5mm的截球體,安裝在壓力傳感器的頂部。上、下加載頭應(yīng)保持軸線一致,整個加載系統(tǒng)呈圓柱形,其外形尺寸為 130mm×220mm。 ●1.2壓力傳感器 系采用華東電子儀器廠生產(chǎn)的BHR-4/300型電阻應(yīng)變荷載傳感器,安裝在三柱式加荷架的底盤上,用圓筒形彈性體為測力敏感元件,電阻應(yīng)變片為轉(zhuǎn)換元件,將上下加載頭施壓時產(chǎn)生的壓力(荷載)以電信號的形式輸出給荷載表。 壓力傳感器主要技術(shù)性能指標如下:額定荷載3000N;分辨能力0.1%(3N);額定荷載輸出靈敏度1.0~1.5N;使用環(huán)境溫度-10~+50℃;允許過載能力20%;*大供橋電壓直流6V;外形尺寸 65mm×88mm。 ●1.3荷載表 SC-2型荷載表是中國建筑科學(xué)研究院建筑結(jié)構(gòu)研究所研制的新產(chǎn)品,它是點荷儀加壓時荷載值的顯示系統(tǒng),具有液晶數(shù)字顯示和峰值保持功能,以便顯示砂漿試樣破壞時的點荷荷載數(shù)值。 荷載表的主要技術(shù)性能指標如下:滿度值1999;顯示器3-1/2位液晶數(shù)字;基本誤差≤0.1±1個字節(jié)(%FS);分辨率0.05(%FS);環(huán)境溫度5~45℃;峰值保持誤差0.2%FS/10s;電池5號1節(jié)9V疊層1個;供橋電壓直流1.5V;外形尺寸(高×寬×厚)105mm×80mm×40mm。 由于傳感器的額定荷載為3000N,而荷載表的滿度值為1999。為了在點荷試驗時測讀方便,在計量標定時將兩者數(shù)值的比值標定為2∶1的比例關(guān)系,即荷載表的1個數(shù)字代表2N的力,換句話說,荷載表的讀數(shù)乘以2,即為點荷荷載實測值N。該儀器三部分總重3.5kg。 2.SQD-II型砌體砂漿強度點荷儀的操作 為了保證測試工作的順利進行和測試結(jié)果的準確性,點荷試驗時應(yīng)按下列步驟進行操作: ①將壓力傳感器與荷載表用導(dǎo)線相連接; ②開啟荷載表電源開關(guān),將數(shù)顯部分調(diào)零; ③加載前將荷載表上峰值開關(guān)撥到“保持”; ④將砂漿試樣的預(yù)選受力點放于上、下加載頭之間,通過旋轉(zhuǎn)手柄緩慢勻速地對砂漿試件施加點荷荷載; ⑤砂漿試件破壞后加載停止,記錄荷載表峰值,將峰值乘2,即為實際荷載值N; ⑥將破壞后的砂漿試件拼成原樣,用卡尺或百分表測量試樣厚度tij和點荷作用中心到試樣破壞邊緣的*短距離,即作用半徑rij; ⑦關(guān)閉峰值保持開關(guān),荷載表數(shù)顯示部分回零位后再開啟峰值保持開關(guān),可進行下一個試樣的點荷測試工作。 使用該儀器時應(yīng)特別注意,當上、下加載頭之間無砂漿片或其他物品時絕不能任意施加壓力,以免損傷加載頭。另外,儀器的使用和存放均應(yīng)在室內(nèi)干燥的地方,切忌暴曬、雨淋和潮濕。儀器不用時應(yīng)取出荷載表內(nèi)電池。 為保持儀器的測量精度,荷載表和壓力傳感器應(yīng)定期到有關(guān)計量部門進行標定和校檢,加載頭磨損后要進行更換。 3.砂漿試件制備 點荷試驗的砂漿片應(yīng)從被測砌體中取出,取樣位置可與現(xiàn)場檢測砌筑用磚時的位置相同,并應(yīng)取水平灰縫。 檢測所用的砂漿片可用鑿取法或鉆取法得到。采用鑿取法時用錘和鋼釬將磚小心鑿碎,然后取出砂漿片。采用鉆取法時,用手持式空心薄壁鉆鉆出一個含有磚塊和砂漿片的砌體芯樣,然后將砂漿片兩側(cè)的磚塊仔細**后即可得到砂漿片。鉆芯時應(yīng)選用內(nèi)徑不小于 100mm的空心薄壁鉆頭,以保證砂漿片具有足夠的尺寸,取樣時鉆頭可不通冷卻水。工程實踐表明,3~5min即可鉆取一個磚砌體芯樣。 將砂漿大片經(jīng)加工或選出砂漿試件后即可進行點荷試驗。適宜的砂漿試件尺寸為:厚度5~20mm,作用半徑15~25mm。大面應(yīng)平整,但其邊緣不要求特別規(guī)則。 4.強度換算 點荷試驗后,單個砂漿試件抗壓強度換算值,按下列公式進行計算: f2ij=(33.3ξtijξrijNij-1.1)1.1 ξrij=1/(0.05rij+1) ξtij=1/0.03tij(0.01tij+1)+0.4 式中:Nij為點荷荷載值(kN);ξrij為荷載作用半徑系數(shù);ξtij為試件厚度系數(shù);rij為作用半徑(mm);tij為試件厚度(mm)。 關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)砂漿強度的推定方法,取樣數(shù)量和數(shù)據(jù)處理方法等,均應(yīng)按有關(guān)標準的規(guī)定執(zhí)行。 5.SQD-II型砌體砂漿強度點荷儀工程應(yīng)用 砂漿強度點荷測試法已在多項砌體工程質(zhì)量檢測鑒定中得到應(yīng)用,取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟效果,當點荷法與回彈法配合使用時,其效果更為明顯,既解決了量大面廣、測試基本不損傷結(jié)構(gòu)問題,又可用點荷法砂漿抗壓強度測試值校核回彈法測試值,提高測試精度和可信性。
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