摘要：从3片砌体墙片中随机抽取60个砌块，研究了砌块回弹测试时的回弹仪选取以及回弹仪回弹砌块带肋与不带肋位置时的回弹值大小的差异.通过9个混凝土空心砌块砌体试件中的回弹对比试验，研究了砌块在不同约束条件、竖向压力和混凝土灌孔下的回弹值的关系.通过对砌块回弹值抗压强度的试验数据进行对比研究和回归分析，提出了回弹法检测砌体中普通混凝土空心砌块抗压强度的一般公式.验证性试验结果显示，该公式检测精度较高，可为相关标准、规范的修订提供依据. 关键词：抗压强度；回弹法；混凝土空心砌块；影响因素；统一测强公式 中图分类号：TU362 文献标识码：A 混凝土空心砌块在墙体中应用日趋广泛，但只有文献[1]对砌块回弹法进行了研究，但对回弹法检测混凝土空心砌块抗压强度影响因素及测强曲线并未涉及.为补充GB/T50315―2011《砌体工程现场检测技术标准》，扩大回弹法的适用范围，湖南大学于2011年6月至2012年12月开展了回弹法检测砌体中普通混凝土空心砌块抗压强度的试验研究，提出了回弹法检测砌体中混凝土空心砌块抗压强度的一般公式. 1测试方法和数据处理 空心砌块的强度是由各个部位强度共同作用的结果，回弹值仅代表局部点的强度对应值[1]，为了反映砌体总体强度的回弹值，选取砌块两长侧面进行回弹，每个侧面分别均匀弹击8个点，呈一字型排列，相邻两点的距离在50 mm左右，测点距离砌块边缘不小于20 mm，每个试块共回弹16个点.目前，建立砌体中块材的回弹测强曲线回弹数值获得的试验方法主要有2种[2-3]. 1.1方法1测试步骤 1）对标准砌体试件中的混凝土空心砌块进行回弹测试.试验中抽取的砌块均外观匀质、无缺陷，每个砌块回弹测试完成后，均用油漆对其进行编号. 2）用切割机沿灰缝将标准砌体试件切割成单块砌块，然后利用砂轮将砖表面残余砂浆去除干净并打磨平整.按照GB/T4111―1997《混凝土小型空心砌块试验方法》[4]中抗压强度试件加工、养护的方法，将砌块制作成抗压强度试件. 3）在温度10 ℃以上不通风的室内养护3 d后，测定试件的抗压强度. 1.2 方法2测试步骤 1）按照《混凝土小型空心砌块试验方法》中砌块抗压强度试件加工、养护方法，将供回弹测试的砌块制作成抗压强度试块. 2）养护3 d后，测量试件的受压面尺寸并将其置于压力机加压板中.加载至50 kN后恒载，然后对试块进行回弹测试. 3）回弹测试完成后，继续加载至试件破坏，得到试件的抗压强度. 1.3数据处理 参照文献[1]和《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》[5]，对每一空心砌块回弹得到的16个回弹值，去掉3个最大值和3个最小值，取剩下的10个回弹值的平均值作为该砌块的回弹平均值. 2回弹仪选取及试件制作 2.1回弹仪选取 试验采用ZC3A型混凝土回弹仪和ZC4型测砖回弹仪分别对砌块带肋及不带肋位置进行回弹测试[6].在四川省建筑科学研究院结构实验室的3片空心砌块墙片上随机抽取60个砌块，每片墙选20块.先对砌块带肋位置进行回弹，得到回弹值R1；然后对砌块不带肋位置进行回弹，得到回弹值R2.分别取10个砌块为一组，共6组，取其平均值进行对比分析，得到回弹砌块不同位置下的回弹值.回弹位置对回弹值的影响如图1所示. 由图1可知， ZC4型测砖回弹仪受回弹位置的影响较ZC3A型回弹仪大，为减少回弹过程中回弹位置不好把握对回弹数值造成的影响，故采用ZC3A型回弹仪对空心砌块进行回弹测试.回弹仪在洛氏硬度为60±2的钢砧上，回弹仪的率定值为80±2. 2.2试件制作 本次试验采用市场上常见的普通混凝土小型空心砌块，其孔洞率为47%左右，其中湖南大学共制作91块试块和9个砌体试件，试块均采用坐浆法[7]找平，试件大小为3个砌块高、一个砌块宽（590 mm×390 mm）.四川省建筑科学研究院制作试验墙片3片和20个试块（供验证试验用）.南充市质监站制作10个试块. 3回弹值的影响因素研究 在房屋现场检测中，既有砌体中砌块的约束条件及受力状态各不相同，不同楼层、不同使用功能房屋在楼面、屋面荷载作用下对砌块的竖向压力不同；不同砌筑砂浆强度等级对砌块的粘结作用以及配筋砌块砌体灌孔和回弹位置是否带肋的影响等等.为分析各种差异对砌块回弹数值的影响，下面采用ZC3A型混凝土回弹仪分别进行回弹对比试验，对不同竖向压力、试验方法、是否灌孔以及回弹位置对回弹数值大小的影响进行试验研究. 3.1竖向压力 3.1.1试验概况 采用强度等级为MU15.0的普通混凝土空心砌块，强度等级为M7.5的水泥混合砂浆，砌筑9个尺寸为190 mm×390 mm×590 mm的标准砌体试件.砌筑完成并养护一个月后，将试件置于压力机平台上，利用压力机对试件分级加载，压力值直接从表盘中读取.为模拟实际砌体结构房屋不同楼层的墙体中砖所受的不同竖向压力，将荷载分为6级，从压力为零开始加荷，荷载每增加一级，近似代表其所处的楼层低一级.每加一级荷载，静置约10 min后进行回弹试验.每级荷载下选取砌体试件中的上下2块砌块（390 mm×190 mm×190 mm）进行回弹. 本试验中共9个试件（18块砌块），对每个试件分别在0，10 kN，20 kN，30 kN，40 kN和50 kN下进行回弹，分别得到18个砌块在某一竖向压力作用下的回弹平均值.将竖向压力（FN）回弹平均值（R）数据描绘成散点图，如图2所示.不同竖向压力下的回弹测试如图3所示. 3.2约束条件 4回弹测强曲线的建立 4.1回归分析 试验完成后，按照方法1和方法2共得到101组回弹值抗压强度数据.根据以上试验及分析结果表明，试验方法对砌块回弹值和抗压强度没有影响，因此可以对方法1和方法2得到的共101组回弹值抗压强度数据进行总体回归分析. 从101组原始数据来看，对于回弹值相同的一组砌块试块（2～5块），其组内各砌块的实测抗压强度之间的差值最大可达10.82 MPa.101组原始数据中回弹值与抗压强度之间的相关系数也不到0.7，这说明 101组原始数据反映的回弹值和抗压强度之间的相关关系并不太显著.为从大量原始数据中挖掘出客观存在的砌块回弹值和抗压强度之间的相关关系，将101组数据分别以回弹值相近（回弹值极差不大于0.5）的1～10块砌块为一组，得到33组回弹平均值与抗压强度平均值. 分别采用指数函数式、幂函数式、抛物线函数式和直线函数式，按最小二乘法对33组回弹平均值抗压强度平均值数据进行回归分析[8]，并计算各拟合公式的相关系数、平均相对误差（%）和平均相对标准差（%），拟合结果如图8和表1所示. 5结论 本试验是有关砌体检测方法的研究，为将回弹法的应用推广到普通混凝土空心砌块中来，为相关规范的编制提供实验依据，根据试验得到如下结论： 1）竖向压力、试验方法和回弹位置对砌块回弹数值大小基本没有影响，回弹测试可以不考虑其差异的影响；灌孔使回弹数值略有增大，但不显著；在建立砌体中砌块回弹测强曲线的试验过程中，按照两种试验方法对标准砌体试件或处于一定竖向压力下的抗压强度试件进行回弹测试，其测试结果与现场检测条件下既有砌体中处于不同楼层的砌块的回弹测试结果是等效的. 2）通过试验，对砌块回弹值抗压强度数据进行最小二乘法回归分析，建立了适用于砌块砌体中普通混凝土空心砌块的回弹测强公式：f1 =0.001 2R2.45.经验证其相对误差较小，满足精度要求. 参考文献 [1]天津市建材科研所.回弹仪测砼空心砌块强度的研究[J]. 建筑砌块与砌块建筑， 1998， 1：10-14. [2]陈大川，陈庭柱，施楚贤.回弹法推定砌体中烧结多孔砖抗压强度研究[J].建筑结构，2012，42（9）：134-136. [3]GB 8239-1997普通混凝土小型空心砌块[S]. 北京： 中国标准出版社， 1997：3-4. [4]GB/T4111-1997混凝土小型空心砌块试验方法[S]. 北京： 中国标准出版社， 1997：4-5. [5]JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2011： 9-11. [6]GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2004： 56-57. [7]GB/T2542-2003砌墙砖试验方法[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2003：1-18. [8]陈大川，陈庭柱，施楚贤，等.回弹法推定砌体中烧结普通砖强度等级的研究[J].湖南大学学报：自然科学版，2012，39（3）：23-27.
摘要：从3片砌体墙片中随机抽取60个砌块，研究了砌块回弹测试时的回弹仪选取以及回弹仪回弹砌块带肋与不带肋位置时的回弹值大小的差异.通过9个混凝土空心砌块砌体试件中的回弹对比试验，研究了砌块在不同约束条件、竖向压力和混凝土灌孔下的回弹值的关系.通过对砌块回弹值抗压强度的试验数据进行对比研究和回归分析，提出了回弹法检测砌体中普通混凝土空心砌块抗压强度的一般公式.验证性试验结果显示，该公式检测精度较高，可为相关标准、规范的修订提供依据. 关键词：抗压强度；回弹法；混凝土空心砌块；影响因素；统一测强公式 中图分类号：TU362 文献标识码：A 混凝土空心砌块在墙体中应用日趋广泛，但只有文献[1]对砌块回弹法进行了研究，但对回弹法检测混凝土空心砌块抗压强度影响因素及测强曲线并未涉及.为补充GB/T50315―2011《砌体工程现场检测技术标准》，扩大回弹法的适用范围，湖南大学于2011年6月至2012年12月开展了回弹法检测砌体中普通混凝土空心砌块抗压强度的试验研究，提出了回弹法检测砌体中混凝土空心砌块抗压强度的一般公式. 1测试方法和数据处理 空心砌块的强度是由各个部位强度共同作用的结果，回弹值仅代表局部点的强度对应值[1]，为了反映砌体总体强度的回弹值，选取砌块两长侧面进行回弹，每个侧面分别均匀弹击8个点，呈一字型排列，相邻两点的距离在50 mm左右，测点距离砌块边缘不小于20 mm，每个试块共回弹16个点.目前，建立砌体中块材的回弹测强曲线回弹数值获得的试验方法主要有2种[2-3]. 1.1方法1测试步骤 1）对标准砌体试件中的混凝土空心砌块进行回弹测试.试验中抽取的砌块均外观匀质、无缺陷，每个砌块回弹测试完成后，均用油漆对其进行编号. 2）用切割机沿灰缝将标准砌体试件切割成单块砌块，然后利用砂轮将砖表面残余砂浆去除干净并打磨平整.按照GB/T4111―1997《混凝土小型空心砌块试验方法》[4]中抗压强度试件加工、养护的方法，将砌块制作成抗压强度试件. 3）在温度10 ℃以上不通风的室内养护3 d后，测定试件的抗压强度. 1.2 方法2测试步骤 1）按照《混凝土小型空心砌块试验方法》中砌块抗压强度试件加工、养护方法，将供回弹测试的砌块制作成抗压强度试块. 2）养护3 d后，测量试件的受压面尺寸并将其置于压力机加压板中.加载至50 kN后恒载，然后对试块进行回弹测试. 3）回弹测试完成后，继续加载至试件破坏，得到试件的抗压强度. 1.3数据处理 参照文献[1]和《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》[5]，对每一空心砌块回弹得到的16个回弹值，去掉3个最大值和3个最小值，取剩下的10个回弹值的平均值作为该砌块的回弹平均值. 2回弹仪选取及试件制作 2.1回弹仪选取 试验采用ZC3A型混凝土回弹仪和ZC4型测砖回弹仪分别对砌块带肋及不带肋位置进行回弹测试[6].在四川省建筑科学研究院结构实验室的3片空心砌块墙片上随机抽取60个砌块，每片墙选20块.先对砌块带肋位置进行回弹，得到回弹值R1；然后对砌块不带肋位置进行回弹，得到回弹值R2.分别取10个砌块为一组，共6组，取其平均值进行对比分析，得到回弹砌块不同位置下的回弹值.回弹位置对回弹值的影响如图1所示. 由图1可知， ZC4型测砖回弹仪受回弹位置的影响较ZC3A型回弹仪大，为减少回弹过程中回弹位置不好把握对回弹数值造成的影响，故采用ZC3A型回弹仪对空心砌块进行回弹测试.回弹仪在洛氏硬度为60±2的钢砧上，回弹仪的率定值为80±2. 2.2试件制作 本次试验采用市场上常见的普通混凝土小型空心砌块，其孔洞率为47%左右，其中湖南大学共制作91块试块和9个砌体试件，试块均采用坐浆法[7]找平，试件大小为3个砌块高、一个砌块宽（590 mm×390 mm）.四川省建筑科学研究院制作试验墙片3片和20个试块（供验证试验用）.南充市质监站制作10个试块. 3回弹值的影响因素研究 在房屋现场检测中，既有砌体中砌块的约束条件及受力状态各不相同，不同楼层、不同使用功能房屋在楼面、屋面荷载作用下对砌块的竖向压力不同；不同砌筑砂浆强度等级对砌块的粘结作用以及配筋砌块砌体灌孔和回弹位置是否带肋的影响等等.为分析各种差异对砌块回弹数值的影响，下面采用ZC3A型混凝土回弹仪分别进行回弹对比试验，对不同竖向压力、试验方法、是否灌孔以及回弹位置对回弹数值大小的影响进行试验研究. 3.1竖向压力 3.1.1试验概况 采用强度等级为MU15.0的普通混凝土空心砌块，强度等级为M7.5的水泥混合砂浆，砌筑9个尺寸为190 mm×390 mm×590 mm的标准砌体试件.砌筑完成并养护一个月后，将试件置于压力机平台上，利用压力机对试件分级加载，压力值直接从表盘中读取.为模拟实际砌体结构房屋不同楼层的墙体中砖所受的不同竖向压力，将荷载分为6级，从压力为零开始加荷，荷载每增加一级，近似代表其所处的楼层低一级.每加一级荷载，静置约10 min后进行回弹试验.每级荷载下选取砌体试件中的上下2块砌块（390 mm×190 mm×190 mm）进行回弹. 本试验中共9个试件（18块砌块），对每个试件分别在0，10 kN，20 kN，30 kN，40 kN和50 kN下进行回弹，分别得到18个砌块在某一竖向压力作用下的回弹平均值.将竖向压力（FN）回弹平均值（R）数据描绘成散点图，如图2所示.不同竖向压力下的回弹测试如图3所示. 3.2约束条件 4回弹测强曲线的建立 4.1回归分析 试验完成后，按照方法1和方法2共得到101组回弹值抗压强度数据.根据以上试验及分析结果表明，试验方法对砌块回弹值和抗压强度没有影响，因此可以对方法1和方法2得到的共101组回弹值抗压强度数据进行总体回归分析. 从101组原始数据来看，对于回弹值相同的一组砌块试块（2～5块），其组内各砌块的实测抗压强度之间的差值最大可达10.82 MPa.101组原始数据中回弹值与抗压强度之间的相关系数也不到0.7，这说明 101组原始数据反映的回弹值和抗压强度之间的相关关系并不太显著.为从大量原始数据中挖掘出客观存在的砌块回弹值和抗压强度之间的相关关系，将101组数据分别以回弹值相近（回弹值极差不大于0.5）的1～10块砌块为一组，得到33组回弹平均值与抗压强度平均值. 分别采用指数函数式、幂函数式、抛物线函数式和直线函数式，按最小二乘法对33组回弹平均值抗压强度平均值数据进行回归分析[8]，并计算各拟合公式的相关系数、平均相对误差（%）和平均相对标准差（%），拟合结果如图8和表1所示. 5结论 本试验是有关砌体检测方法的研究，为将回弹法的应用推广到普通混凝土空心砌块中来，为相关规范的编制提供实验依据，根据试验得到如下结论： 1）竖向压力、试验方法和回弹位置对砌块回弹数值大小基本没有影响，回弹测试可以不考虑其差异的影响；灌孔使回弹数值略有增大，但不显著；在建立砌体中砌块回弹测强曲线的试验过程中，按照两种试验方法对标准砌体试件或处于一定竖向压力下的抗压强度试件进行回弹测试，其测试结果与现场检测条件下既有砌体中处于不同楼层的砌块的回弹测试结果是等效的. 2）通过试验，对砌块回弹值抗压强度数据进行最小二乘法回归分析，建立了适用于砌块砌体中普通混凝土空心砌块的回弹测强公式：f1 =0.001 2R2.45.经验证其相对误差较小，满足精度要求. 参考文献 [1]天津市建材科研所.回弹仪测砼空心砌块强度的研究[J]. 建筑砌块与砌块建筑， 1998， 1：10-14. [2]陈大川，陈庭柱，施楚贤.回弹法推定砌体中烧结多孔砖抗压强度研究[J].建筑结构，2012，42（9）：134-136. [3]GB 8239-1997普通混凝土小型空心砌块[S]. 北京： 中国标准出版社， 1997：3-4. [4]GB/T4111-1997混凝土小型空心砌块试验方法[S]. 北京： 中国标准出版社， 1997：4-5. [5]JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2011： 9-11. [6]GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2004： 56-57. [7]GB/T2542-2003砌墙砖试验方法[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2003：1-18. [8]陈大川，陈庭柱，施楚贤，等.回弹法推定砌体中烧结普通砖强度等级的研究[J].湖南大学学报：自然科学版，2012，39（3）：23-27.