1)原位轴压法原理
如图4.6 所示,原位轴压法测试原理与扁顶法相似,是在墙体中部沿高度方向开两条水平槽口,上槽口放置反力板,下槽口放置扁顶。 对槽间砌体施压,测定出槽间砌体极限抗压强度,再推算标准砌体抗压强度。
图4.6 原位轴压法测试装置
1—手动油泵；2—压力表；3—高压油管；4—扁式千斤顶；5—拉杆；6—反力板；7—螺母；8—槽间砌体；9—砂垫层
原位轴压法是对扁顶法的改进,将施压扁顶改变成一部自平衡式小型压力机,施压时无须附加平衡装置,扁顶额定压力及最大行程均大幅度提高。
原位轴压法直观、准确、可靠,测试结果可以全面考虑砖、砂浆的变异和砌筑质量对砖砌体抗压强度的影响,能较综合地反映材料质量和施工质量,但是设备较重,所开槽口比扁顶法大。
2)适用范围
原位轴压法适用于推定240 mm 厚普通砖或多孔砖砌体的抗压强度。
3)主要仪器设备
①检测设备主要为原位压力机。 原位压力机由手动油泵、扁式千斤顶、反力平衡架等组成(见图4.6)。 原位压力机主要技术指标应符合表4.3 的要求。
表4.3 原位压力机主要技术指标
②原位压力机的力值,每半年应校验一次。
4)测试部位
测试部位应具有代表性,并应符合下列规定:
①测试部位宜选在墙体中部距楼、地面1 m 左右的高度处,切割砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5 m。
②同一墙体上,测点不宜多于1 个,且宜选在沿墙体长度的中间部位；多于1 个时,切割砌体的水平净距不得小于2.0 m。
③测试部位不得选在挑梁下、应力集中部位以及墙梁的墙体计算高度范围内。
5)测试步骤
①在选定的测点上开凿水平槽孔时,应遵守下列要求:
a.上、下水平槽的尺寸应符合表4.4 的要求。
表4.4 水平槽尺寸
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b.上、下水平槽孔应对齐。 普通砖砌体,槽间砌体高度应为7 皮砖；多孔砖砌体,槽间砌体高度应为5 皮砖。
c.开槽时应避免扰动四周的砌体,槽间砌体的承压面应修平整。
②在槽孔间安放原位压力机时,应符合下列规定:
a.在上槽内的下表面和扁式千斤顶的顶面,应分别均匀铺设湿细砂或石膏等材料的垫层,垫层厚度可取10 mm。
b.将反力板置于上槽孔,将扁式千斤顶置于下槽孔。 应安放四根钢拉杆,并使两个承压板上下对齐后,沿对角两两均匀拧紧螺母并调整其平行度。 四根钢拉杆的上下螺母间的净距误差不大于2 mm。
c.正式测试前,先进行试加荷载测试。 试加荷载值取预估破坏荷载的10%。 应检查测试系统的灵活性和可靠性,以及上、下压板和砌体受压面接触是否均匀密实。 经试加荷载,测试系统正常后卸荷,开始正式测试。
③正式加载时,应分级加荷。 每级荷载可取预估破坏荷载的10%,并应在1 ～1.5 min 内均匀加完,然后恒载2 min。 加荷至破坏荷载的80%后,应按原定加荷速度连续加荷,直至槽间砌体破坏。 当槽间砌体裂缝急剧扩展和增多、油压表的指针明显回退时,槽间砌体达到极限状态。
④测试过程中,如发现上下压板与砌体承压面接触不良,导致槽间砌体呈局部受压或偏心受压状态时,应停止测试,并应调整测试装置,重新测试。 当无法调整时,应更换测点。
⑤试验过程中,应仔细观察槽间砌体初裂裂缝及裂缝的开展情况,记录逐级荷载下的油压表读数、测点位置、裂缝随荷载变化情况简图等。
试验的原始记录和检测报告的格式参见附录B.4。
6)数据分析
根据槽间砌体初裂和破坏时的油压表读数,分别减去油压表的初始读数,按原位压力机的校验结果,计算槽间砌体的初裂荷载和破坏荷载值。
槽间砌体的抗压强度、槽间砌体抗压强度换算为标准砌体的抗压强度、测区的砌体抗压强度平均值的计算,采用式(4.18) ～(4.21)进行,在此不再赘述。
7)异常现象
当砌体发生偏心受压或局压破坏时,其承载力数据为异常数据。
8)原位轴压法检测的相关问题
(1)窗下墙不应作为原位检测点
原位轴压法的试验研究时,在墙顶部施加荷载,使墙产生压应力,对受检砌体有较大的约束作用。 而窗下墙的约束条件与原位轴压法研究的约束条件有较大的出入,故布置原位测点时应避免。
(2)现浇楼盖荷载处理
对现浇楼盖,宜根据其受力特征,分别按双向板或单向板荷载模式传递给本层墙体,经若干层墙体的传递和分配至测点处,可按墙实际长度以均布荷载计算。
(3)上部墙体压应力的确定
一般情况下,计算槽间砌体以上的墙体、楼屋盖永久荷载宜取荷载标准值,可变荷载按实际荷载采用,按理论方法计算测点上部墙体的压应力。 对争议较大或重大试验,宜实测压应力。
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