CN106950108B

CN106950108B - 蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法

Info

Publication number: CN106950108B
Application number: CN201710261325.9A
Authority: CN
Inventors: 吕忠; 张京街; 赵渝; 高连玉; 秦士洪
Original assignee: CHONGQING CONSTRUCTION SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: Chongqing Institute Of Building Science Co ltd
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2023-05-19
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: CN106950108A

Abstract

本发明涉及建筑构件的力学性能检测，具体是提供蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法。该方法的步骤包括：1)、砌筑砌体、养护完成后，将砌体放倒，转移到检测设备的加载平台上；砌体平放，其一端用圆钢管支垫、另一端用角钢支垫，角钢角部与砌体下表面接触；2)、然后用千斤顶由上往下向砌体表面施加载荷；加载速度：每分钟0.03～0.3N/mm²，加载速度按试件在3min～5min内破坏进行控制；3)、记录破坏荷载值和破坏特征，计算处理测试数据得到测试结果。本发明提供蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，适合对砌块或者砌体进行性能检测。具有方便检测实施，利于提高检测规范性和检测精度的效果。

Description

蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法

技术领域

本发明涉及建筑构件的力学性能检测方法及检测设备。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块主要用于建筑物的外填充墙和非承重内隔墙，也可与其它材料组合成为具有保温隔热功能的复合墙体。蒸压加气混凝土砌块的单位体积重量是粘土砖的三分之一，保温性能是粘土砖的3-4倍，隔音性能是粘土砖的2倍，抗渗性能是粘土砖的一倍以上，耐火性能是钢筋混凝土的6-8倍。砌块的砌体强度约为砌块自身强度的80％(红砖为30％)。

随着我国墙材革新、节能减排、绿色建筑及建筑节能工作的不断推进，蒸压加气混凝土产业在全国范围内也得到了快速发展。蒸压加气混凝土制品以其特有的轻质、节能、防火、耐久、可加工及具有一定的强度等优势，已被广泛应用于各类民用建筑中。

目前虽然有对蒸压加气混凝土砌块性能的检验标准，也就是对性能指标有明确要求。但还没有专门的检测设备可以进行相应的检测。而传统的建筑材料、构件的力学性能检测方法主要针对烧结砖、混凝土块进行；使用的设备通常是万用机。由于蒸压加气混凝土砌块和传统烧结砖的常规尺寸规格等有明显差异——砌块的规格尺寸为600×200×200，传统的烧结砖则是240×115×53。因为尺寸的差异，所以砌块和砌体规格差异也比较大，相应的检测方法、设备并不能通用。显然，万用机等设备也不是简单的尺寸等比例放大缩小就能使用到蒸压加气混凝土砌块及砌体性能检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，步骤包括：

1)、砌筑砌体、养护完成后，将砌体放倒，转移到检测设备的加载平台上；砌体平放，其一端用圆钢管支垫、另一端用角钢支垫，角钢角部与砌体下表面接触；

2)、然后用千斤顶由上往下向砌体表面施加载荷；加载速度：每分钟0.03～0.3N/mm²，加载速度按试件在3min～5min内破坏进行控制；

3)、记录破坏荷载值和破坏特征，计算处理测试数据得到测试结果。

优选的，所述步骤1)中，砌体是放在一个钢槽里面进行砌筑的，该钢槽放在垫块上；砌筑完成后放倒的时候，先用端部带有挂钩的拉绳穿过钢槽下方，端部挂钩挂在砌体一侧的钢槽边缘；砌体另一侧表面设置软垫，软垫位于拉绳与砌体之间；然后施加外力向有软垫一方推砌体上部，并通过拉绳控制砌体缓慢放倒直至放平；利用拉绳和钢槽将砌体移动到加载平台上的测试位置。

优选的，所述拉绳中部或另一端连接第二挂钩，钢槽槽壁上设置挂钩孔，拉绳和相应的挂钩和挂钩孔设置两组，砌体放倒后第二挂钩分别穿入挂钩孔；然后用起重机的挂钩钩在两拉绳上移动砌体。

优选的，所述砌块的规格尺寸为600×200×200mm，砌块的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，砌筑砂浆为普通水泥砂浆M5.0，灰缝厚度5～8mm；试件砌筑时，砌块含水率不应大于25％或出釜存放时间不应少于28d；砌筑后静置养护时间不少于28天。所述沿通缝抗弯强度砌体试件制成五层砌块的方形砌体，沿齿缝抗弯强度试件制成四层砌块的方形砌体。

优选的，所述千斤顶的量程由如下公式确定：

P₀＝(M_u-M_g)/a×(1.2-1.6)；

其中：

M_u为砌体跨中通缝截面理论抗弯能力，

M_g为砌体自重产生的理论跨中弯矩，

a＝0.31。

优选的，所述的检测在专用检测平台上进行，所述检测平台包括：位于砌体下方的两个台座，所述支撑砌体的圆钢管和角钢分别位于一个台座上；砌体上方设置应力分配梁，应力分配梁下方对称设置两个加载梁，应力分配梁上方中部与千斤顶连接，千斤顶固定在反力梁中部。

优选的，所述的反力梁两端分别通过行走机构与轨道构成可移动配合，所述轨道的长度方向、加载梁的长度方向、角钢长度方向和圆钢管长度方向相互平行。

优选的，所述反力梁的自重大于千斤顶的最大负载力。

优选的，所述千斤顶采用电动千斤顶，千斤顶上连接传感器，传感器与控制器连接，控制器与千斤顶的控制机构连接；所述反力梁两端的行走机构由步进电机提供动力，所述控制器与步进电机连接；所述检测平台配套设置有起重机方便砌体移动，所述两台座之间设置可向上伸缩并在水平面内转动的转盘，该转盘的伸缩和转动受控制器控制；两台座上位于砌体外侧的位置分别设置一个定位推板，定位推板由动力缸提供动力，所述动力缸受控制器控制进行工作。

优选的，所述行走机构包括反力梁两端的滚轮；滚轮与轨道配合，与轨道平行地布置齿条，与齿条配合的齿轮由安装在反力梁上的步进电机驱动，步进电机与控制器连接，所述齿条位于齿轮上方。

优选的，所述分配梁采用H型钢制作，H型钢制作规格为：HW100×50×5×7，长度800mm；所述加载梁采用角钢制作，角钢规格：L50×6,长度为850mm,角钢的槽口朝下放置在4mm钢垫板上，防止加气混凝土局部破坏。

本发明具有以下有益效果：本发明提供蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，适合对砌块或者砌体进行性能检测。具有方便检测实施，利于提高检测规范性和检测精度的效果。提供的砌体砌筑方法和相应的检测平台设备方便检测操作。本发明属国内首创，填补了行业空白。

附图说明

图1沿通缝抗弯试验的砌体示意图；

图2沿齿缝抗弯试验的砌体示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为砌体放倒的示意图；

图5为图4的右视图。

具体实施方式

结合图1～5所示的，本发明进行蒸压加气混凝土砌块的砌体1性能检测方法，步骤包括：

1)、砌筑砌体1、养护完成后，将砌体1放倒，转移到检测设备的加载平台上；砌体1平放，其一端用圆钢管3支垫、另一端用角钢4支垫，角钢4角部与砌体1下表面接触；

2)、然后用千斤顶7由上往下向砌体1表面施加载荷；加载速度：每分钟0.03～0.3N/mm²，加载速度按试件在3min～5min内破坏进行控制；

按步骤先后来说，所述步骤1)如图4、5所示，砌体1是放在一个钢槽40里面进行砌筑的，该钢槽40放在垫块41上。所述沿通缝抗弯强度砌体1试件制成五层砌块的方形砌体1，如图1。沿齿缝抗弯强度试件制成四层砌块的方形砌体1，如图2。

根据现有行业惯例，砌块的规格尺寸为600×200×200mm，砌块的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，砌筑砂浆为普通水泥砂浆M5.0，灰缝厚度5～8mm；试件砌筑时，砌块含水率不应大于25％或出釜存放时间不应少于28d；砌筑后静置养护时间不少于28天。

砌筑完成后砌体1放倒的时候，先用一端连有端部挂钩42的拉绳43穿过钢槽40下方，端部挂钩42挂在砌体1一侧的钢槽40边缘；砌体1另一侧设置软垫45，软垫45可以是海绵或棕垫制作。然后施加外力向有软垫45一方推砌体1上部，并通过拉绳43控制砌体1缓慢放倒直至放平。垫块41可以防止倾斜后的砌体1滑倒。然后利用拉绳43和钢槽40将砌体1移动到加载平台上的测试位置。移动过程可以由吊车、航吊等或者叉车等设备实现，也可以人工抬走。

优选在拉绳43中部连接第二挂钩46，钢槽40槽壁上设置挂钩孔47，用于放倒后第二挂钩46穿入，拉绳43和相应的挂钩和挂钩孔设置两组，这样就可以用起重机20的挂钩钩在两拉绳43中间，可以方便移动砌体1。拉绳43另一端连接第二挂钩46时，拉绳43需要在砌体1上缠绕几下即可将第二挂钩46挂在挂钩孔47内。

所述的专用检测平台如图3所示，具体结构包括：位于砌体1下方的两个台座2，所述台座2上一个设置圆钢管3、另一个设置角钢4。圆钢管3支撑砌体1一端、角钢4支撑砌体1另一端。砌体1上方设置分配梁5，分配梁5下方对称设置两个加载梁6，应力分配梁5上方中部与千斤顶7连接，千斤顶7固定在反力梁8中部。千斤顶7工作时向下压分配梁5，分配梁5就将应力均匀分配到两个加载梁6上，加载梁6沿图1、2中的通缝或者齿缝方向对砌体1施加应力。由人员或者仪器检测并记录砌体1被破坏时的千斤顶7的加载值。然后计算处理即可得到相应的测试结果。

通常所述的反力梁8两端分别通过行走机构与轨道9构成可移动配合，所述轨道9的长度方向、加载梁6的长度方向、角钢4长度方向和圆钢管3长度方向相互平行。这样设备规则方正，便于布置，外形也比较美观。反力梁8可以沿轨道9移出测试位置，方便砌体1摆放到位。

在这种反力梁8可沿轨道9移动的机构中，测试的时候反力梁8需要固定位置，以免千斤顶7力量太大抬起反力梁8导致其位移。最简单的方案就是所述反力梁8的自重大于千斤顶7的最大负载力。千斤顶7的最大负载力或者叫输出的最大压力是通过设计和计算的，必然大于砌体1被破坏的最大应力。那么即使在砌体1被破坏的时候反力梁8的重力都大于千斤顶7的输出压力，足以保持自身位置稳定，无需其他特殊结构设置；这样结构简单，方便反力梁8沿轨道9移动。

行走机构通常包括反力梁8两端的滚轮；以及推动反力梁8的油缸或气缸，或者电机带动滚轮沿轨道9滚动，或类似结构。比较好的是如图3中所示的，与工字钢轨道9配合的滚轮10与反力梁8连接，起到主要承重的作用。与轨道9平行地布置齿条12，与齿条12配合的齿轮11由安装在反力梁8上的步进电机13驱动。这样步进电机13只需要输出很小的扭力就可以带动整个反力梁8移动。此结构中齿条12位于齿轮11上方。

更好是，所述分配梁采用H型钢制作，H型钢制作规格为：HW100×50×5×7，长度800mm；所述加载梁6采用角钢制作，角钢规格：L50×6,长度为850mm,角钢的槽口朝下放置在4mm厚钢垫板上，防止构成砌体1的加气混凝土局部破坏。所述千斤顶7的量程由如下公式确定：

P₀＝(M_u-M_g)/a×(1.2-1.6)；

其中：

M_u为砌体1跨中通缝截面理论抗弯能力，

M_g为砌体1自重产生的理论跨中弯矩，

a＝0.31。

例如：

取弯曲抗拉强度σ＝0.3MPa(取自美国规范ACI-530.1)。

跨中通缝截面抗弯能力：

其中自重产生的跨中弯矩：M_g＝1/8ql²＝0.125kN·m

所以，外加荷载产生的跨中弯矩：

M_u-M_g＝1.82-0.125＝1.695kN·m

也就是千斤顶7的最大输出压力在6.5KN以上即可满足要求。此计算已经考虑了分配梁6，传感器等自重。这样千斤顶7既能符合检测的需求，又不浪费自身性能，节约设备成本和自重，降低移动的能耗等等。

更好的方案是，所述千斤顶7采用电动千斤顶7，千斤顶7上连接传感器，传感器与控制器30连接。控制器30与千斤顶7的电路或油路控制机构连接，通过控制其电路或油路来控制电动千斤顶7输出的压力。所述控制器30与步进电机13连接，这样控制器30通过控制步进电机13工作，就可以很精确简便地控制反力梁8的移动。所述检测平台配套设置有起重机20方便砌体1移动。所述两台座2之间设置可向上伸缩并在水平面内转动的转盘16，该转盘16的伸缩和转动受控制器30控制。例如转盘16由气缸控制上下伸缩，由电机控制转动。两台座2上位于砌体1外侧的位置分别设置一个定位推板15，定位推板15由动力缸14提供动力，所述动力缸14受控制器30控制进行工作。

上述的控制器30例如就是一台PC主机，结合相应的计算软件，就可以通过采集的信号进行数据处理，显示结果；同时操作人员可以通过PC主机控制设备的动作，也可以由PC主机自动控制设备按步骤进行操作。当然，PC主机摆放在方便观察检测工作状态的位置。

工作的时候，将拉绳43中部的第二挂钩46挂在钢槽40上的挂钩孔47内，起重机20的挂钩挂在两组拉绳43中部，即可平稳移动砌体1到检测平台位置。此时反力梁8是离开了工作位置的，不会妨碍砌体1移动。快要到检测位置的时候，控制器30控制转盘16升起轻轻接触到砌体1底面，然后转盘16转动即可将砌体1旋转，这个过程只要旋转到砌体1大致角度方正即可。这就类似于人手动旋转，所以转盘14无需负重设计。然后通过两个定位推板15合力推动，使得砌体1左右位置摆正，如图3所示。前后位置靠起重机20前后移动调整，转盘16工作只是为了让砌体1角度改变，方便定位推板15工作。然后定位推板15和起重机20的动作可以反复几次，确保砌体1位置摆放准确。为了便于观察砌体1的位置，可以在检测平台上方设置摄像头连接PC主机，方便操作人员观察；也可以设置几个位置传感器，位置传感器连接PC主机自动控制定位推板15和起重机20调整砌体1位置。当然也可以进一步在图3所示的砌体1后侧设置第三定位推板来调整其前后位置。

砌体1摆放到位后，定位推板15、起重机20离开，反力梁8移动到工作位置。然后千斤顶7开始工作带动分配梁5、加载梁6对砌体1施加载荷，开始检测，直至测试完成，反力梁8离开，清理砌体1残块，重复上述过程进行测试。

Claims

1.一种蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，其特征在于：步骤包括：

1)、砌筑砌体、养护完成后，将砌体放倒，转移到检测设备的检测平台上；砌体平放，其一端用圆钢管支垫、另一端用角钢支垫，角钢角部与砌体下表面接触；所述的检测在专用检测平台上进行，所述检测平台包括：位于砌体下方的两个台座，所述支撑砌体的圆钢管和角钢分别位于一个台座上；砌体上方设置应力分配梁，应力分配梁下方对称设置两个加载梁，应力分配梁上方中部与千斤顶连接，千斤顶固定在反力梁中部；

所述千斤顶采用电动千斤顶，千斤顶上连接传感器，传感器与控制器连接，控制器与千斤顶的控制机构连接；

所述检测平台配套设置有起重机方便砌体移动，所述两台座之间设置可向上伸缩并在水平面内转动的转盘，该转盘的伸缩和转动受控制器控制；

两台座上位于砌体外侧的位置分别设置一个定位推板，定位推板由动力缸提供动力，所述动力缸受控制器控制进行工作；

所述的反力梁两端分别通过行走机构与轨道构成可移动配合，所述轨道的长度方向、加载梁的长度方向、角钢长度方向和圆钢管长度方向相互平行；所述行走机构包括反力梁两端的滚轮；所述反力梁两端的行走机构由步进电机提供动力，所述控制器与步进电机连接；滚轮与轨道配合，与轨道平行地布置齿条，与齿条配合的齿轮由安装在反力梁上的步进电机驱动，步进电机与控制器连接，所述齿条位于齿轮上方；

2.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，砌体是放在一个钢槽里面进行砌筑的，该钢槽放在垫块上；

砌筑完成后放倒的时候，先用端部带有挂钩的拉绳穿过钢槽下方，端部挂钩挂在砌体一侧的钢槽边缘；

砌体另一侧表面设置软垫，软垫位于拉绳与砌体之间；

然后施加外力向有软垫一方推砌体上部，并通过拉绳控制砌体缓慢放倒直至放平；

利用拉绳和钢槽将砌体移动到检测平台上的测试位置。

3.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，其特征在于：所述拉绳中部或另一端连接第二挂钩，钢槽槽壁上设置挂钩孔，拉绳、相应的挂钩和挂钩孔设置两组，砌体放倒后第二挂钩分别穿入挂钩孔；然后用起重机的挂钩钩在两拉绳上移动砌体。

4.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，其特征在于：所述砌块的规格尺寸为600×200×200mm，砌块的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，砌筑砂浆为普通水泥砂浆M5.0，灰缝厚度5～8mm；试件砌筑时，砌块含水率不应大于25％或出釜存放时间不应少于28d；砌筑后静置养护时间不少于28天；沿通缝抗弯强度砌体试件制成五层砌块的方形砌体，沿齿缝抗弯强度试件制成四层砌块的方形砌体。

5.根据权利要求4所述的蒸压加气混凝土砌块砌体性能检测方法，其特征在于：所述反力梁的自重大于千斤顶的最大负载力。