福建省《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》修訂研究

劉祥民

(福建省建筑科學研究院有限責任公司 福建省綠色建筑技術重點試驗室 福建福州 350108)

0 引言

砌體結構是一種使用較為廣泛的建筑結構形式，在工業與民用建筑特別是鄉鎮建筑中占有很大比例。砌體中砌筑砂漿的抗壓強度是砌體結構質量和安全的重要性能指標。貫入法砌筑砂漿抗壓強度技術在全國各地得到了廣泛的應用，解決了許多工程質量問題，取得了良好的社會效益和經濟效益。由此，福建省(下簡稱“我省”)于2006年頒布了省工程建設地方標準《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》(DBJ 13-72-2006)[1]，規范了貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度在我省的應用。

隨著我國墻體材料的發展和革新，近年發展較快的預拌砂漿作為墻體的砌筑、抹灰在許多地方得到了應用，許多城市逐步禁止現場攪拌砂漿，推廣使用預拌砂漿。另外，根據國家對建筑節能的要求，很多地區采用墻體自保溫材料，例如蒸壓加氣混凝土砌塊，采用的是專用砌筑、抹灰砂漿。還有現行版的《墻體材料應用統一技術規范》(GB50574-2010)及《抹灰砂漿技術規程》(JGJ/T220-2010)中明確提出了對內、外墻抹灰砂漿強度的要求。因此，國家建設部于2017年頒布了《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》(JGJ/T 136-2017)(以下簡稱“部標”)[2]，發布了抹灰砂漿(預拌抹灰砂漿和現場拌制抹灰砂漿)抗壓強度檢測方法及其測強曲線、預拌砌筑砂漿抗壓強度測強曲線，方便了砌體砂漿的檢測，有利于提高貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度的精度，獲得了廣泛的歡迎。同時，該版部標中還對貫入深度測量表做了規定，并對個別條文進行了增刪。

為順應部標的更新和本地區近年來的具體情況，我省對2006年頒布的省標進行了修訂。本文介紹該規程的修訂情況。

本次的修訂工作，重點主要放在以下幾個方面：

(1)測強曲線方面，對于抹灰砂漿、預拌砌筑砂漿，部標統一曲線是否適用，是否有必要建立我省的預拌砌筑砂漿測強曲線、預拌抹灰砂漿測強曲線、現場拌制抹灰砂漿測強曲線。

(2)針對部標個別條文的改動進行相應調整。

(3)在省標執行過程中，對于個別條文予以補充完善。

1 現行使用的測強曲線在我省的適用性研究

1.1 試驗方案

為了全面了解現行采用的測強曲線對福建省砌體砂漿檢測的誤差，依據JGJ/T 136-2017附錄E的要求進行檢測誤差驗證試驗。具體試驗方案如下：

試驗方案1：對于預拌抹灰砂漿和現場拌制抹灰砂漿，每一類型砂漿按常用配合比設計6個強度等級，強度等級為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強度等級均制作12個尺寸為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用有底試模，拆模后自然養護28d后，其中6個試塊進行抗壓強度試驗，6個試塊進行貫入深度測試，每個試塊測量一個貫入深度值，然后分別取試塊抗壓強度和貫入深度的平均值。根據砂漿類型，選擇JGJ/T 136-2017統一預拌抹灰砂漿測強曲線、統一現場拌制抹灰砂漿測強曲線分別計算砂漿抗壓強度換算值。

試驗方案2：對于預拌砌筑砂漿、現場拌制水泥混合砂漿、現場拌制水泥砂漿，按常用配合比設計6個強度等級，強度等級為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強度等級均制作12個尺寸為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用磚底模，拆模后自然養護28天后，其中6個試塊進行抗壓強度試驗，6個試塊進行貫入深度測試，每個試塊測量一個貫入深度值，然后分別取試塊抗壓強度和貫入深度的平均值。根據砂漿類型，選擇JGJ/T 136-2017統一預拌砌筑砂漿測強曲線、DBJ 13-72-2006本省現場拌制水泥混合砌筑砂漿測強曲線、我省現場拌制水泥砌筑砂漿測強曲線，分別計算砂漿抗壓強度換算值。

1.2 試驗結果

試驗結果如表1所示。表1中數據表明：

(1)DBJ 13-72-2006福建省現場拌制水泥混合砌筑砂漿測強曲線、現場拌制水泥砌筑砂漿測強曲線，檢測誤差滿足JGJ/T 136-2017規定，檢測精度較高。

(2)JGJ/T 136-2017預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿統一測強曲線平均相對誤差及相對標準差均較大，檢測誤差較大；統一測強曲線呈現出強度換算值比試塊強度偏低的趨勢。

因此，為保證貫入法檢測砂漿抗壓強度在福建省的檢測精度，有必要建立福建省預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿測強曲線。

表1 統一曲線砂漿抗壓強度換算值和砂漿試塊抗壓強度對比試驗結果

2 福建省貫入法測強曲線的編制

2.1 試驗方案

預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿測強曲線的建立，按JGJ/T 136-2017規定，采用試塊-試塊的方式：

(1)委托省內不同地區的預拌砂漿生產企業，采用常用配合比設計6個強度等級的預拌砌筑砂漿和預拌抹灰砂漿，強度等級為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強度等級采用同盤砂漿制作若干個70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，其中預拌砌筑砂漿試塊采用無底試模，用磚作底模，預拌抹灰砂漿試塊采用有底試模。

(2)委托福建省內不同地區的施工企業，采用常用配合比設計6個強度等級的現場拌制抹灰砂漿，強度等級為M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15，每一強度等級采用同盤砂漿制作若干個70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試塊，采用有底試模。

(3)拆模后，試塊攤開進行自然養護，各個試塊之間保持足夠的距離，養護早期每隔2h將試塊翻一下，使各個試塊面輪流與地面接觸，隨著齡期增加，逐步延長試塊翻轉的時間間隔。

(4)齡期28d后，同齡期同強度等級且同盤制作的試塊，以6塊試塊進行抗壓強度試驗，同時以6塊進行貫入深度試驗。抗壓強度試驗依據JGJ/T 70-2009的規定進行，取6塊試塊的抗壓強度平均值為代表值f2(MPa)，精確至0.1MPa；試塊抗壓強度值無需按JGJ/T 70-2009的規定進行數值取舍，也不乘以任何系數。貫入深度試驗依據JGJ/T 136-2017的規定進行，先將試塊固定，在砂漿試塊的側面進行貫入試驗，每塊試塊進行一次貫入試驗，取6塊試塊的貫入深度平均值為代表值md(mm)，不對數值進行取舍，精確至0.01mm。

(5)按每一組試塊的f2和對應一組的md數據，采用最小二乘法按式(1)建立回歸方程式：

(1)

式中：α、β為測強曲線回歸系數。

2.2 試驗結果及分析

經剔除個別因制作過程中碰撞損傷的試塊數據，編制組收集到預拌砌筑砂漿有效數據352組、預拌抹灰砂漿有效數據314組，現場拌制抹灰砂漿有效數據226組。3種砂漿類型的抗壓強度值與貫入深度值散點圖如圖1～圖3所示。

同時，通過圖1～圖3的散點圖可以看出，貫入深度和砂漿抗壓強度之間呈現較好的相關關系，其曲線形式可以選擇冪函數的形式。

圖1 預拌砌筑砂漿試驗數據

圖2 預拌抹灰砂漿試驗數據

對試驗數據進行回歸分析，得到測強曲線如表2所示。

表2 試驗數據回歸結果

2.3 測強曲線的驗證

為驗證測強曲線的檢測精度，在實際工程項目中的砌體進行砂漿抗壓強度貫入試驗，并通過測強曲線計算砂漿抗壓強度換算值，同時，采用同條件養護試件的強度值作為砌筑砂漿抗壓強度代表值，計算強度平均相對誤差和相對標準差。驗證結果詳見表3。

表3數據表明，新建立的預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿測強曲線適用于我省砌筑砂漿貫入法檢測。

表3 測強曲線驗證試驗結果

3 結論

(1)對于我省預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿抗壓強度的貫入法檢測，采用JGJ/T 136-2017的統一曲線會帶來較大的誤差。

(2)該規程新建立的預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿測強曲線，適用于我省預拌砌筑砂漿、預拌抹灰砂漿、現場拌制抹灰砂漿抗壓強度的貫入法檢測，有助于提高檢測精度。