CN102539234A - 一种贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，所述方法采用如下步骤：步骤1：获取浆砌石砂浆的贯入深度平均值m_d；步骤2：将所述m_d的值代入回归公式：步骤3：算出贯入法浆砌石砂浆的强度值f；步骤4：将计算出的f值与预设的强度值比较，根据比较结果判断建筑是否符合预设的强度标准。本发明得出适用于广东地区的贯入法检测浆砌石砂浆强度的具体参数值，减小了现行标准引起的误差，在工程检测中，能更准确地检测砂浆的强度，更好的评定工程质量。

Description

一种贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法

技术领域

本发明涉及水利工程和建筑领域，尤其是一种适用于广东地区的浆砌石砂浆贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法。

背景技术

目前，砂浆强度现场检测方法以贯入法应用最为广泛，而在计算强度时，均是以现行行业标准《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T136-2001的测强曲线来推算。该标准主要针对的是普通房屋建筑工程的砌筑砂浆。水利行业与工民建行业有所不同。水利行业堤防建设时，大多是以浆砌石为主，且浆砌石并不仅应用在水利行业中，在其它行业的建设中也应用普遍。

与传统的砌砖不同，在浆砌石块中，岩石的吸水性远弱于砖块，同样的砂浆运用在砌砖和浆砌石之后，强度偏差会比较大。因此，现行标准JGJ/T136-2001在检测浆砌石砂浆时，由于条件相差较大，结果会有所偏差，所以有必要建立适合浆砌石砂浆的地区测强曲线。

目前，砂浆强度测强曲线有北京、安微、河北、浙江、山东等省市做过相关工作，得出测强曲线。总体上来说，在这方面的研究工作做得不多，且试验多基于建筑行业中的砌砖砂浆。浆砌石的砂浆测强曲线工作更为有限。从已有的工作来看，现行标准测强曲线在具体运用时，与各个地方的实际情况有所偏差，而该具有偏差的计算结果在与预设的设计标准或国家标准进行比较时，尤其是在浆砌石强度推算时，各方均有不同程度的质疑，容易引起争议。

因此，在贯入法检测、推算砂浆强度时，其研究的总体趋势是：研究建立起适用本地区或本行业的测强曲线，以保证贯入法检测砂浆强度时结果的适用性。有了符合本地区本行业的测强曲线，在用贯入法检测砂浆、推算其强度时，其结果引起的偏差会相对减小，获得更准确的数据，确保其准确性和公正性。

发明内容

针对上述需求，本发明提出一种贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：获取浆砌石砂浆的贯入深度平均值m_d；

步骤2：将所述m_d的值代入回归公式：其中f为贯入法检测浆砌石砂浆的强度值，α₁、β₁为测强曲线回归系数，m_d为贯入深度平均值；所述165.5≤α₁≤183.5，-2.2≤β₁≤-2；

步骤3：算出f的值，即贯入法检测浆砌石砂浆的强度值；

步骤4：将计算出的f值与砂浆的设计强度值比较，根据比较结果判断贯入法检测浆砌石砂浆的强度是否符合设计的强度标准。

在检测浆砌石砂浆时，由于边界条件的不同，会导致换算结果有偏差。本发明通过足够的比对试验，对浆砌石砂浆试块的抗压强度和浆砌石砂浆贯入法检测推算的强度进行比较，得出适用于广东地区浆砌石的砂浆强度测强曲线。在评定工程质量时，根据该测强曲线计算贯入法浆砌石砂浆的强度值，再将该值与设计中需要的强度，或预设的设计强度值进行比较，以判断建筑是否符合设定的强度标准。

适用于广东地区的贯入法检测浆砌石砂浆的强度值回归公式具体的为：所述浆砌石砂浆强度在7天的龄期下，所述回归公式为：f＝183.00m_d ^-2.1787；所述浆砌石砂浆强度在14天的龄期下，所述回归公式为：f＝165.33m_d ^-2.0992；所述浆砌石砂浆强度在28天的龄期下，所述回归公式为：f＝181.80m_d ^-2.1624；所述浆砌石砂浆强度在90天的龄期下，所述回归公式为：f＝170.43m_d ^-2.1139。

本发明通过试验，和对试验所得的数据进行比较分析，得出适用于广东地区的浆砌石砂浆的强度回归公式。该回归公式能更客观地推算广东地区的浆砌石砂浆的强度，减小用现行标准引起的误差，从而在工程检测中，能更准确地检测砂浆的强度，更好的评定工程质量。

附图说明

附图1为广东地区浆砌石砂浆在7天龄期下的贯入深度与砂浆强度的实验数据分布图；

附图2为广东地区浆砌石砂浆在14天龄期下的贯入深度与砂浆强度的实验数据分布图；

附图3为广东地区浆砌石砂浆在28天龄期下的贯入深度与砂浆强度的实验数据分布图；

附图4为广东地区浆砌石砂浆在90天龄期下的贯入深度与砂浆强度的实验数据分布图；

具体实施方式

本发明根据各地条件的差异，专门针对广东地区的浆砌石砂浆的强度进行详细检测和实验，以计算出更为精确的、适合于广东的强度曲线回归公式，使。本发明的具体检测和计算过程如下：

本发明将强度分为若干个区间，考虑到浆砌石砂浆强度一般在5.0MPa～10.0MPa之间，本发明的试验将这个区间内的强度等级加密。因此，试验中的砂浆强度分别为2.0Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa、6.0Mpa、7.0Mpa、8.0Mpa、9.0Mpa、10.0Mpa、11.0Mpa、13.0Mpa、15.0Mpa，共11个强度等级。每个强度等级分别建立1m³浆砌石模型，分别在7天、14天、28天、90天四个不同龄期下进行试验。每个强度下，每个龄期做10组贯入深度试验，测其强度，并在取样的对应部位取样做70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试件，进行抗压试验。这样使得贯入深度与试件的抗压强度度一一对应，则每个强度下共计110组抗压试件，对应是110个贯入深度值，进行相关性回归分析。所以一共有440组抗压试件，对应440个贯入深度值。

一.原材料：本发明中的砂产自广州市白云区钟落潭镇，具体参数为：2级配区，细度模数2.62，表观密度2630Kg/m³，堆积密度1480kg/m³。水泥来自广州市越堡水泥厂，金羊牌，P·C，32.5R，3d抗折强度4.0MPa，3d抗压强度18.2MPa，28抗折强度7.2MPa，28d抗压强度36.1MPa。

二.设计配合比如下表：

三.相关仪器设备

(1)贯入法检测使用的仪器：贯入式砂浆强度检测仪，技术要求：贯入力应为800±8N：工作行程应为20±0.10mm。

(2)贯入深度测量表：满足下列技术要求：最大量程应为20+0.02mm；分度值应为0.01mm。

(3)测钉：长度应为40+0.10mm，直径为3.5-0.02mm，尖端锥度为45°±20′。

本实验选用北京盛世伟业科技有限公司的型号为SJY800B砂浆贯入仪。

四.实验结果与分析：

(1)、数据分析。以三块试块的抗压强度平均值为代表值，贯入深度的代表值按规范取，即进行16次贯入深度试验，除去最大和最小各三个值后，取剩余10个数值的平均值为代表值。具体的贯入深度与砂浆强度的实验数据分布图如图1-4所示。

(2)、对各强度等级各龄期的浆砌石砂浆的强度值f及对应的贯入深度平均值m_d进行数据处理分析。基本原理是运用数值分析原理、采用最小二乘法进行计算。最小二乘法是数学领域内常用的数据分析方法，再此不再赘述。

(3)、回归方程： $f_i={\mathrm{\α}}_1\·{m_d}^{{\mathrm{\β}}_1};$

研究证明，该公式能较好地符合工程实际。式中：f为砂浆抗压强度值；α₁，β₁为测强曲线回归系数；m_d为贯入深度平均值；通过所述强度值与贯入深度的比较，在试验的基础上，进行回归分析，提出适应于广东地区浆砌石砂浆强度贯入法检测的测强曲线。回归分析的原理和方程是数学领域的通用分析方法，再次不再赘述。线性回归关系式建立后，当发现有某个过大或过小的数据时.应按数理统计方法予以鉴别决定测强曲线取舍。通常是按三倍标准差法：即|y_i-y|＞3s时，舍掉该组试验值，当|y_i-y|＞2s时，一般可保留，但需存疑，如发现试件制作、养护、试验过程中有可疑的变异时，应舍弃。

根据上述7天、14天、28天、90天四个不同龄期下的数据和最小二乘法以及回归分析，分别得出以下7天、14天、28天、90天四个龄期的具体回归公式：

龄期(d)

回归方程

α1

β1

R

δ

er

7d

y＝183.00X-2.1787

183.00

-2.1787

0.9858

7.2％

9.6％

14d

y＝165.33X-2.0992

165.33

-2.0992

0.9788

8.2％

11.2％

28d

y＝181.80X-2.1624

181.80

-2.1624

0.9773

8.6％

11.7％

90d

y＝170.43X-2.1139

170.43

-2.1139

0.9792

8.2％

10.6％

表格中的y为砂浆抗压强度值，X为贯入深度平均值，α₁，β₁为测强曲线回归系数，δ和e_r为分别为不同的误差计算值，R为相关度概率。当相关度概率R＝0.95的条件下，均具有显著的相关性。

所述的误差δ和e_r的计算公式分别为：

$\mathrm{\δ}=\±\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|\frac{f_i}{f_i^c}-1|\×100,$

$e_r=\sqrt{\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{|\frac{f_i}{f_i^c}-1|}^2\×100},$

其中的f_i为回归曲线推定的强度，

为实测的强度。

应用时，根据上表中得出的具体回归公式，采用如下步骤判断贯入法浆砌石砂浆的强度，

步骤1：利用贯入式砂浆强度检测仪检测实际建筑中的浆砌石砂浆的贯入深度平均值m_d；该深度平均值m_d采用贯入式砂浆强度检测仪检测出，并将多次检测结果取平均值得到。

步骤2：根据该浆砌石砂浆的实际龄期，将m_d的值代入相应龄期的回归公式：7天龄期的浆砌石砂浆的强度回归公式为：f＝183.00m_d ^-2.1787，14天龄期的浆砌石砂浆的强度回归公式为：f＝165.33m_d ^-2.0992，28天龄期的浆砌石砂浆的强度回归公式为：f＝181.80m_d ^-2.1624，90天龄期的浆砌石砂浆的强度回归公式为：f＝170.43m_d ^-2.1139；

步骤3：算出f的值，即贯入法检测浆砌石砂浆的强度值；

步骤4：将计算出的f值与设计砂浆的强度值比较，根据比较结果判断贯入法浆砌石砂浆的强度是否符合设计的强度标准。

所述的设计砂浆的强度值是根据实际浆砌石砂浆所需要的强度设定的，由于浆砌石砌筑的条件和建筑物作用的不同，该设计的强度值可随实际情况的改变而改变。比如设计时，浆砌石砂浆的强度值需大于5MPa；在实际建筑中，可通过测量贯入深度平均值m_d来推算出砂浆强度的推写值f，若计算出的f大于5MPa，则浆砌石砂浆强度满足设计要求，若小于5MPa，则浆砌石砂浆强度不合格。

本发明通过实验试块的抗压强度与贯入法检测所推出的浆砌石砂浆贯入深度进行比较，在比对试验的基础上，进行回归分析，提出更适合于广东地区的浆砌石砂浆贯入法检测回归公式中的各个具体参数值。本发明减小了现行标准中的偏差，使工程检测的结果更准确，从而更好地判断浆砌石砂浆是否符合预设的设计标准或国家标准，以便评定工程质量。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照优选实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：所述方法采用如下步骤：

步骤1：获取浆砌石砂浆的贯入深度平均值m_d；

步骤2：将所述m_d的值代入回归公式：

其中f为贯入法检测浆砌石砂浆的强度值，α₁、β₁为测强曲线回归系数，m_d为贯入深度平均值；所述165.5≤α₁≤183.5，-2.2≤β₁≤-2；

步骤3：算出f的值，即贯入法检测浆砌石砂浆的强度值；

步骤4：将计算出的f值与砂浆的设计强度值比较，根据比较结果判断贯入法检测浆砌石砂浆的强度是否符合设计的强度标准。

2.如权利要求1所述的贯入法浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：所述浆砌石砂浆的贯入深度平均值m_d由贯入式砂浆强度检测仪检测得到。

3.如权利要求2所述的贯入法浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：所述贯入式砂浆强度检测仪为SJY800B砂浆贯入仪。

4.如权利要求1所述的贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：所述浆砌石砂浆强度在7天的龄期下，所述回归公式为：

f＝183.00m_d ^-2.1787。

5.如权利要求1所述的贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：

所述浆砌石砂浆强度在14天的龄期下，所述回归公式为：

f＝165.33m_d ^-2.0992。

6.如权利要求1所述的贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：

所述浆砌石砂浆强度在28天的龄期下，所述回归公式为：

f＝181.80m_d ^-2.1624。

7.如权利要求1所述的贯入法检测浆砌石砂浆强度的判断方法，其特征在于：

所述浆砌石砂浆强度在90天的龄期下，所述回归公式为：

f＝170.43m_d ^-2.1139。

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