砌体砂浆强度点荷仪

在砖砌体结构的质量检测鉴定中，砂浆抗压强度的检测是一项重要的检测内容，目前，砂浆强度的检测方法较多，这些方法具有一定的优点和不足，而点荷法是工程质量检测中*常用的一种方法，尤其在II型点荷仪研制成功之后，更显示出它的优越性。点荷法是一种间接砂浆抗压强度测试方法，它是从砌体内取出砂浆试样后，对试样施加集中的点式荷载，根据试样破坏时的荷载值，作用半径和式样厚度，通过计算得到相应于标准立方体试块的抗压强度值。
II型点荷仪是在原I型点荷仪的基础上增加了涡轮、蜗杆机械装置，加荷均匀、平稳，省利。峰值显示器采用高精度集成线路芯片，具有测力准确，精度高峰值保持功能。
SQD-II型砌体砂浆强度点荷仪主要技术参数：
额定推力：3 KN
额定行程：30mm
电源电压：220V
净重：4.8kg
1.SQD-II型砌体砂浆强度点荷仪的构造
SQD型砂浆强度点荷仪是中国建筑科学研究院建筑结构研究所1997年研制成功的新产品，并已投入小批量试生产。这种仪器由加载系统、压力传感器和荷载表三部分组成(见图1)，具有体积小、重量轻、操作简单、携带方便和测试精度高等特点。
图1 SQD型点荷仪构造示意

 
●1.1加载系统
系采用机械式手动螺旋加荷的方法。它由三柱式反力加荷架、加荷手柄、螺杆、螺母和上、下两个点式加载头组成。上加载头为一镶嵌在螺杆端部并可向任意方向转动的 10mm钢球，下加载头为一个半径5mm的截球体，安装在压力传感器的顶部。上、下加载头应保持轴线一致，整个加载系统呈圆柱形，其外形尺寸为 130mm×220mm。
●1.2压力传感器
系采用华东电子仪器厂生产的BHR-4/300型电阻应变荷载传感器，安装在三柱式加荷架的底盘上，用圆筒形弹性体为测力敏感元件，电阻应变片为转换元件，将上下加载头施压时产生的压力(荷载)以电信号的形式输出给荷载表。
压力传感器主要技术性能指标如下：额定荷载3000N；分辨能力0.1%(3N)；额定荷载输出灵敏度1.0～1.5N;使用环境温度-10～+50℃；允许过载能力20%；*大供桥电压直流6V；外形尺寸 65mm×88mm。
●1.3荷载表
SC-2型荷载表是中国建筑科学研究院建筑结构研究所研制的新产品，它是点荷仪加压时荷载值的显示系统，具有液晶数字显示和峰值保持功能，以便显示砂浆试样破坏时的点荷荷载数值。
荷载表的主要技术性能指标如下：满度值1999；显示器3-1/2位液晶数字；基本误差≤0.1±1个字节(%FS)；分辨率0.05(%FS)；环境温度5～45℃；峰值保持误差0.2%FS/10s；电池5号1节9V叠层1个；供桥电压直流1.5V；外形尺寸(高×宽×厚)105mm×80mm×40mm。
由于传感器的额定荷载为3000N，��荷载表的满度值为1999。为了在点荷试验时测读方便，在计量标定时将两者数值的比值标定为2∶1的比例关系，即荷载表的1个数字代表2N的力，换句话说，荷载表的读数乘以2，即为点荷荷载实测值N。该仪器三部分总重3.5kg。
2.SQD-II型砌体砂浆强度点荷仪的操作
为了保证测试工作的顺利进行和测试结果的准确性，点荷试验时应按下列步骤进行操作：
①将压力传感器与荷载表用导线相连接；
②开启荷载表电源开关，将数显部分调零；
③加载前将荷载表上峰值开关拨到“保持”；
④将砂浆试样的预选受力点放于上、下加载头之间，通过旋转手柄缓慢匀速地对砂浆试件施加点荷荷载；
⑤砂浆试件破坏后加载停止，记录荷载表峰值，将峰值乘2，即为实际荷载值N；
⑥将破坏后的砂浆试件拼成原样，用卡尺或百分表测量试样厚度tij和点荷作用中心到试样破坏边缘的*短距离，即作用半径rij；
⑦关闭峰值保持开关，荷载表数显示部分回零位后再开启峰值保持开关，可进行下一个试样的点荷测试工作。
使用该仪器时应特别注意，当上、下加载头之间无砂浆片或其他物品时绝不能任意施加压力，以免损伤加载头。另外，仪器的使用和存放均应在室内干燥的地方，切忌暴晒、雨淋和潮湿。仪器不用时应取出荷载表内电池。
为保持仪器的测量精度，荷载表和压力传感器应定期到有关计量部门进行标定和校检，加载头磨损后要进行更换。
3.砂浆试件制备
点荷试验的砂浆片应从被测砌体中取出，取样位置可与现场检测砌筑用砖时的位置相同，并应取水平灰缝。
检测所用的砂浆片可用凿取法或钻取法得到。采用凿取法时用锤和钢钎将砖小心凿碎，然后取出砂浆片。采用钻取法时，用手持式空心薄壁钻钻出一个含有砖块和砂浆片的砌体芯样，然后将砂浆片两侧的砖块仔细**后即可得到砂浆片。钻芯时应选用内径不小于 100mm的空心薄壁钻头，以保证砂浆片具有足够的尺寸，取样时钻头可不通冷却水。工程实践表明，3～5min即可钻取一个砖砌体芯样。
将砂浆大片经加工或选出砂浆试件后即可进行点荷试验。适宜的砂浆试件尺寸为：厚度5～20mm，作用半径15～25mm。大面应平整，但其边缘不要求特别规则。
4.强度换算
点荷试验后，单个砂浆试件抗压强度换算值，按下列公式进行计算：
f2ij=(33.3ξtijξrijNij-1.1)1.1
ξrij=1/(0.05rij+1)
ξtij=1/0.03tij(0.01tij+1)+0.4
式中：Nij为点荷荷载值(kN)；ξrij为荷载作用半径系数；ξtij为试件厚度系数；rij为作用半径(mm)；tij为试件厚度(mm)。
关于砌体结构砂浆强度的推定方法，取样数量和数据处理方法等，均应按有关标准的规定执行。
5.SQD-II型砌体砂浆强度点荷仪工程应用
砂浆强度点荷测试法已在多项砌体工程质量检测鉴定中得到应用，取得了较好的技术经济效果，当点荷法与回弹法配合使用时，其效果更为明显，既解决了量大面广、测试基本不损伤结构问题，又可用点荷法砂浆抗压强度测试值校核回弹法测试值，提高测试精度和可信性。

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