探讨贯入法在检测混合砂浆强度

孙德锋

摘 要：砌筑砂浆抗压强度的检测中，通常需要在施工现场应用贯入法，在将对比实验应用于砂浆试块和砂浆强度的过程中，需要将混合砂浆贯入法应用于砌体灰缝中。在这种情况下，本文首先对贯入法检测混合砂浆强度展开了试验设计，并在此基础上对实验结果进行了分析，希望对我国相关领域的发展起到促进作用。

关键词：贯入法 混合砂浆 强度检测

1、试验设计

试验分两批进行：第一批为验证性试验，为验证回弹法、贯入法、原位轴压法、原位单剪法等而设计，共设计M0.4、M2.5、M5、M10四个砂浆强度等级（但由于M10等级的实测砂浆试块抗压强度与其他方法检测结果均不符合，故该组不计），其中M0.4、M2.5等级的试件（第1组和第2组）用烧结多孔砖砌筑，M5等级的试件（第3组）分别用烧结普通砖和烧结多孔砖砌筑，按长约1m的两条相邻灰缝组成一个贯入测区，每组试件设计69个贯入测区。第二批为建立新的贯入法测强曲线和原位双剪法强度换算公式而设计，共设计M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15六个砂浆强度等级（分别为第4～第9组），按长约0.8m的相邻4条灰缝组成1个贯入测区，每组设计4个贯入测区。两批试件每个贯入测区测16个贯入点（砌体正、反两面各8个点）。

2、试验结果与分析

2.1 试验结果

由试验结果可以看出，对砌体灰缝砂浆强度进行检测时，检测结果的离散性相当大。以测区为单位统计，一般相同设计强度等级的砂浆（由于砌墙量较大，用不同批次砂浆搅拌），检测得出的最大强度值是最小强度值的2～3倍。对于采用相同设计强度等级的砂浆砌筑的砌体，在多孔砖砌体上检测的贯入深度一般小于在普通砖砌体上的检测结果，因此，若采用相同的测强曲线换算，在多孔砖砌体上的检测强度均高于在普通砖砌体上的检测结果，比值可达1.3～1.7。

2.2 不同测强曲线的比较

现行“规程”（JGJ/T136—2001）规定的混合砂浆测强曲线如式（1）：

f2=159.2906d2.1801 式（1）

式中f2—砂浆抗压强度换算值，MPa；

d—贯入深度，mm。

本文试验结果按式（1）换算时，其相对误差很大，特别是试块强度低于M2的第1、第4两组，相对误差均超过100%；将强度低于M2的第1、第4组和强度过高的第9组剔除后统计（本文认为该3组已超出贯入法的适用范围），其平均相对误差和相对标准差才刚达到“规程”（JGJ/T136—2001）中分别不超过18%和20%的要求，如表1所列。为提高测强曲线的换算精度，本文重新根据试验结果拟合得到一条适用于砌体灰缝中砂浆强度检测的贯入法测强曲线：

f2=611.47d-3.0589 式（2）

式中f2—砂浆抗压强度换算值，MPa；

d—贯入深度，mm。

该曲线相关系数为0.925，差比式（1）有所减小，剔除第1、第4、第9组后的平均相对误差和相对标准差分别为15%和17%，如表1所列。对于砌体灰缝中砂浆强度的检测，按式（1）换算的砂浆强度，在低强度段偏高，在高强度段偏低，这个结果与文献的试验结果基本一致；按式（2）换算的砂浆强度与试验结果基本吻合；在M2～M12的砂浆强度等级范围内，两条曲线换算结果之间的最大相对误差约为26%。（见表1）

2 .3 几个问题的探讨

2.3.1贯入法检测的适用范围

在低强度段，砂浆强度与贯入深度的相关性很差。以式（2）为例，当贯入深度由8.3mm减小至6.6mm时，两者相差1.7mm，但砂浆强度仅增加1MPa。在高强度段，微小的贯入深度变化会导致砂浆强度的大幅度变化。以式（2）为例，当贯入深度由3.6mm减小至3.3mm时，两者仅相差0.3mm，但砂浆强度增加3.7MPa，这对贯入深度测量精度提出了过高要求，而对实际工程，砂浆表面的平整度一般较差，要使貫入深度测量结果到如此高的精度很难做到。因此，贯入法检测结果在低强度段和高强度段均会出现很大的误差。为保证检测精度，贯入法的适用范围应适当缩小，建议由规定的适用范围M0.4～M16缩小至M2～M12。对于强度低于M2或高于M12的砂浆，应采用其他可靠方法检测。

2.3.2不能忽视约束条件对贯入法检测结果的影响

比较测强结果可以发现，用贯入法检测砌体灰缝中砂浆强度与检测砂浆试块强度有较大的差异；用贯入法检测普通砖砌体砂浆强度与检测多孔砖砌体砂浆强度也有不容忽视的差异。由于试件数量尚不足，本文仍将普通砖与多孔砖砌体砂浆强度的检测结果混合在一起进行综合分析，得到测强曲线式（2）。这个问题仍有待进一步通过试验进行研究探讨。

2.3.3应保证贯入法抽样检则的数量

从试验结果看，砌体灰缝中砂浆强度贯入法检测结果的离散性比砂浆试块上检测结果大得多——相同设计强度等级的砂浆测得最大强度为最小强度的2～3倍。为保证检测结果的代表性，同批构件中的抽样检测数量应有保证。

3、结论

我国在进行混合砂浆强度试验的过程中，开发并应用了多种方法，本文在对混合砂浆强度进行试验研究的过程中，充分应用了贯入法，经过科学的试验设计，充分说明相关工作人员在应用贯入法展开试验的过程中，必须对适用范围进行科学的控制，当砂浆的强度超出M2～M12时，必须对其他检测方法进行应用，同时，还应当加大对抽样监测的数量控制力度，只有这样，才能够提升试验结果的科学性和合理性。

参考文献：

[1]陈松.福建省地方标准《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》编制介绍[J].福建建设科技，2014，06：54-55.