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中华人民共和国行业标准

钻芯法检测砌体抗剪强度及砌筑砂浆强度技术规程

Technical specification for testing shear strength of masonry and strength of mortar with drilled core
JGJ／T 368-2015

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2016年5月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第905号

住房城乡建设部关于发布行业标准《钻芯法检测砌体抗剪强度及砌筑砂浆强度技术规程》的公告

    现批准《钻芯法检测砌体抗剪强度及砌筑砂浆强度技术规程》为行业标准，编号为JGJ／T 368-2015，自2016年5月1日起实施。
    本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年8月28日

前言

    根据住房和城乡建设部《关于印发<2013年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2013]6号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规程。
    本规程的主要技术内容是：1 总则；2 术语和符号；3 检测设备；4 检测技术；5 测强曲线；6 强度推定。
    本规程由住房和城乡建设部负责管理，由山东省建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送山东省建筑科学研究院(地址：山东省济南市天桥区无影山路29号，邮编：250031)
    本规程主编单位：山东省建筑科学研究院
                    江西建工第二建筑有限责任公司
    本规程参编单位：山东省建设工程质量监督总站
                    四川省建筑科学研究院
                    河南省建筑科学研究院有限公司
                    国家建筑工程质量监督检验中心
                    宁夏建筑科学研究院有限公司
                    山东起凤建工股份有限公司
                    河北省建筑科学研究院
                    德州市建设工程质量检测站
                    吉林省建筑科学研究设计院
                    江西省建筑科学研究院
                    山东华森混凝土有限公司
                    青岛海大建设工程检测鉴定中心
                    安丘市建筑工程质量监督站
                    滨州市工程建设质量监督站
                    江苏省建筑科学研究院有限公司
                    淄博市建筑工程质量安全监督站
                    齐河县建筑工程质量监督站
                    山东三箭建设工程管理有限公司
                    青岛建国工程检测有限公司
                    山东同圆设计集团有限公司
    本规程主要起草人员：崔士起 王守宪 成勃 孔旭文 王金玉 王志龙 吴体 刘付林 韩继云 王福华 张会亭 田绪峰 梁玉国 苏振林 柴子栋 陈保平 孙长吉 周向民 谢慧东 张茂辉 李永胜 王新 李建业 杨丽君 顾瑞南 肖承波 祁冰 王昭 孙洪明 宋超 王晓 冯剑 朱立东 魏传钰 王文 常新伟 赵壮 徐承强 陈翔 张建立 刘立渠 张伟 赵晓亮
    本规程主要审查人员：高小旺 孙永民 李杰 杨勇新 赵考重 康会亭 焦安亮 鲁爱民 侯和涛 晏大玮 费毕刚

1 总 则

1．0．1 为规范使用钻芯法检测砌体抗剪强度及砌筑砂浆抗压强度，确保检测精度，制定本规程。

1．0．2 本规程适用于砌体工程结构中砌体抗剪强度和砌筑砂浆抗压强度的检测。

1．0．3 采用钻芯法检测砌体抗剪强度和砌筑砂浆抗压强度，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号

2．1 术 语

2．1．1 钻芯法 drilled core method
    从砌体中钻取芯样并经加工处理后，沿芯样通缝截面进行抗剪强度试验，用以推定砌体抗剪强度和砌筑砂浆抗压强度的方法。

2．1．2 检测批 inspection lot
    材料品种、强度等级和配合比相同，施工工艺、养护条件基本一致且龄期相近，总量不大于250m3的砌体构成的检测对象。

2．1．3 单个构件 individual member
    同楼层同自然间同轴线且面积不大于25m2的墙体。

2．1．4 测点 test point
    按检测方法要求，在构件上布置的一个或若干个检测点。

2．1．5 块体 masonry unit
    由烧结或非烧结生产工艺制成的实心或多孔直角六面体块材。

2．1．6 砌体抗剪强度换算值 conversion shear strength of ma-sonry
    由砌体芯样抗剪强度通过测强曲线计算得到的砌体抗剪强度值，相当于被测构件测试部位在所处条件及龄期下，标准双剪试件沿通缝截面抗剪强度值。

2．1．7 砌筑砂浆抗压强度换算值 conversion compressive strength of mortar
    由砌体芯样抗剪强度通过测强曲线计算得到的砌筑砂浆抗压强度值，相当于被测构件测试部位在所处条件及龄期下，采用同类块体为砂浆试块底模的、边长为70．7mm立方体砂浆试块的抗压强度值。

2．1．8 强度推定值 estimated strength
    对各测点强度换算值按本规程的规则计算后，得出的单个构件或检测批的具有一定保证率的砌体抗剪强度值及砌筑砂浆抗压强度值。

2．2 符 号

2．2．1 材料性能
    f_cu,e——砌筑砂浆抗压强度推定值；
    f_cu,i——第i个测点砌筑砂浆抗压强度换算值；
    f_cu,min——测点砌筑砂浆抗压强度换算值的最小值；
    f_i——检测批第i个测点的砌体抗剪强度换算值f_cu,i或砌筑砂浆抗压强度换算值f_v,i；
    f_v,e——检测批砌体抗剪强度推定值，相当于同龄期同条件养护砌体抗剪强度标准值；
    f_v,i——第i个测点砌体抗剪强度换算值；
    f_v,min——砌体抗剪强度值的最小值；
    m_f——检测批强度换算值的平均值；
    N_v,i——第i个测点芯样试件的抗剪破坏荷载值；
    S_f——检测批强度换算值的标准差；
    τ_v,i——第i个测点砌体芯样沿通缝截面破坏时的剪切强度。

2．2．2 几何参数
    A_i——第i个测点芯样试件首先发生剪切破坏的受剪灰缝的实测面积。

2．2．3 计算系数
    G_n、G^′_n——格拉布斯检验统计量；
    G_0.975(n)、G_0.995(n)——格拉布斯检验临界值；
    δ——检测批强度换算值的变异系数；
    δ_r——回归方程式的强度平均相对误差(％)。

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3 检测设备

3．1 钻芯设备

3．1．1 钻芯机应便于固定并配有水冷却系统，其功率、转速等性能应保证芯样顺利取出，满足检测要求。

3．1．2 钻取芯样时宜采用人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。钻头与钻机转轴的同轴度偏差不应大于0．3mm，钻头的径向跳动不应大于1．5mm。

3．2 抗剪强度检测设备

3．2．1 砌体芯样抗剪强度检测设备应由加荷装置、测力系统、反力支撑装置组成。检测时测力系统应在检定或校准有效期内，并处于正常状态。

3．2．2 测力系统技术性能应符合下列规定：
    1 试件破坏荷载应大于测力系统全量程的20％且应小于测力系统全量程的80％；
    2 测量示值相对误差不应大于±1％；
    3 工作行程不应小于10mm；
    4 测力系统示值的最小分度值不应大于0．1kN，并应具有峰值记录功能。

3．2．3 当出现下列情况之一时，测力系统应进行检定或校准。
    1 新仪器使用前；
    2 达到检定或校准规定的有效期限；
    3 测力系统出现示值不稳等异常时；
    4 仪器经大修后；
    5 遭受严重撞击或其他损害。

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4 检测技术

4．1 一般规定

4．1．1 现场检测前宜收集下列资料：
    1 工程名称及建设单位、设计单位、施工单位和监理单位名称；
    2 检测范围和部位，以及块体、砂浆的种类和强度等级；
    3 原材料试验报告、砂浆配合比；
    4 设计文件和施工资料；
    5 检测原因；
    6 工程修建时间。

4．1．2 砌体结构抗剪强度和砌筑砂浆抗压强度检测方式可分为单个构件检测和批量检测，其适用范围应符合下列规定：
    1 单个构件检测仅限于对被测构件的检测；
    2 批量检测适用于对同一检测批的检测；
    3 大型结构构件可根据施工顺序、位置等划分为若干个检测区域，根据检测区域数量及检测需要，选择检测方式。

4．1．3 批量检测时，应进行随机抽样，且抽测构件数量不应少于6个；当一个检测批所包含的构件不足6个时，应按单个构件进行检测。

4．2 测 点

4．2．1 测点布置应符合下列规定：
    1 测点应布置在墙肢长度不小于1．5m的构件上；
    2 同一构件同一水平面内测点不宜多于2个；
    3 测点与砌体尽端、门窗洞口或后砌洞口的距离不应小于200mm，并应避开现浇混凝土构件、预埋件、拉结筋等；
    4 单个构件检测时，测点数不应少于3个；
    5 批量检测时，宜根据被测构件的面积及砌筑砂浆质量状况分散布置，每个构件可取1～3个测点，测点总数不应少于15个。

4．2．2 测点位置选定后，应清除砌体相应位置的饰面层，且不应损伤砌体。

4．3 芯样钻取

4．3．1 钻芯机就位并安放平稳后，应将钻芯机固定，并使钻头垂直墙面。

4．3．2 钻取芯样时进钻速度宜为20mm／min～50mm／min，钻芯过程应连续平稳，并应避免损伤芯样。

4．3．3 钻取的芯样应包括三层块体和两条水平灰缝，其中外层块体形状尺寸宜对称。当块体的外形尺寸为240mm×115mm×53mm时，芯样直径应为150mm(图4．3．3-1)；当块体的外形尺寸为240mm×115mm×90mm时，芯样直径应为190mm(图4．3．3-2)。


图4．3．3-1 块体高度为53mm的砌体芯样位置图示
1-块体；2-钻取芯样位置
4．3．4 芯样应及时标记，并应采取衬垫泡沫塑料等保护措施。当芯样不能满足要求时，应在原构件上重新钻取。


图4．3．3-2 块体高度为90mm的砌体芯样位置图示
1-块体；2-钻取芯样位置
4．3．5 钻芯后留下的孔洞应及时进行修补，并应满足原有墙体承载能力、使用功能和节能要求。

4．3．6 用于抗剪试验的芯样应符合下列规定：
    1 芯样端部承压面每100mm长度范围内的平整度偏差不应大于1mm；
    2 端部承压面与受剪面灰缝垂直度偏差不应大于1．5°；
    3 砌体水平灰缝在芯样两端面上长度值的极差不应超过其平均值的10％；
    4 多孔砖砌体芯样圆弧面的孔洞应填补密实，且不应影响灰缝受剪面。

4．4 芯样抗剪试验

4．4．1 进行抗剪试验的芯样应处于自然干燥状态。

4．4．2 芯样抗剪试验应按下列步骤和要求进行：
    1 对芯样端部承压面进行找平处理，使承压面垂直于受剪面灰缝，试件的中心线与反力支撑轴线重合。
    2 将砌体抗剪试件立放在反力支撑装置承压板之间(图4．4．2)，在承压面处垫钢板，钢板不得影响灰缝受剪。
    3 抗剪试验应采用匀速连续加荷方法，并应避免冲击，加荷速度宜控制为0．2kN／s～0．5kN／s。当芯样的一个受剪面首先发生剪切破坏时，记录剪切破坏荷载值和试件破坏特征，剪切破坏荷载值读数精确至0．1kN。
    4 量测首先发生剪切破坏的灰缝砂浆受剪面尺寸，读数应精确至1mm。


图4．4．2 芯样抗剪强度试验示意图
1-承压面钢板
4．4．3 第i个测点芯样沿通缝截面破坏时的剪切强度τ_v,i，应按下式计算：


    式中 τ_v,i——第i个测点芯样沿通缝截面破坏时的剪切强度，精确至0．01MPa；
          N_v,i——第i个测点芯样的剪切破坏荷载值，精确至0．1kN；
          A_i——第i个测点芯样首先发生剪切破坏的受剪灰缝的面积，精确至1mm²。

4．4．4 当块体首先发生破坏时，该试件的检测值应作废，并应在记录中注明。

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5 测强曲线

5．1 一般规定

5．1．1 计算砌体抗剪强度换算值及砌筑砂浆抗压强度换算值时，宜依次选用专用测强曲线、地区测强曲线和统一测强曲线。专用或地区测强曲线的制定应符合本规程附录A的规定。

5．1．2 采用统一测强曲线的砌体应符合下列规定：
    1 采用普通砌筑砂浆用材料、拌合用水，以中砂为细集料。
    2 砌体厚度为240mm，块体为烧结普通砖、烧结多孔砖、混凝土实心砖、混凝土多孔砖和蒸压粉煤灰砖，其外形尺寸应为240mm×115mm×53mm或240mm×115mm×90mm。当块体为蒸压粉煤灰砖时，仅可推定砌体抗剪强度，不得推定砌筑砂浆抗压强度值。
    3 采用普通施工工艺，龄期不少于28d。
    4 砌体抗剪强度为0．08MPa～0．80MPa，砌筑砂浆抗压强度为1．0MPa～10．0MPa。
    5 用于检测砌筑砂浆抗压强度时，其破坏状态应为砂浆层本体破坏。

5．1．3 当砌体存在下列情况之一时，应制定专用测强曲线：
    1 砌体厚度或块体种类不符合本规程第5．1．2条第2款的规定；
    2 采用粗砂或细砂配制；
    3 掺有微沫剂、引气剂；
    4 采用特种砌筑工艺制作；
    5 长期处于高温、潮湿环境或浸水状态。

5．2 统一测强曲线

5．2．1 砌体抗剪强度换算值应根据块体类型分别按下列公式计算：


    式中：f_v,i——第i个测点砌体抗剪强度换算值，精确至0．01MPa；
          τ_v,i——第i个测点芯样沿通缝截面破坏时的剪切强度，精确至0．01MPa。

5．2．2 砌筑砂浆抗压强度换算值应根据块体类型分别按下列公式计算：



    式中：f_cu,i——第i个测点砌筑砂浆抗压强度换算值，精确至0．1MPa；
          τ_v,i——第i个测点芯样沿通缝截面破坏时的剪切强度，精确至0．01MPa。

6 强度推定

6．0．1 检测批的强度平均值、标准差和变异系数应分别按下列公式计算：



    式中：f_i——检测批第i个测点的强度换算值，包括砌体抗剪强度换算值和砌筑砂浆抗压强度换算值(MPa)；
          m_f——检测批强度换算值的平均值(MPa)，精确到0．01MPa；
          n——检测批测点数总数；
          s_f——检测批强度换算值的标准差(MPa)，精确到0．01MPa；
          δ——检测批强度换算值的变异系数，精确到0．01。

6．0．2 检测批各测点的强度换算值宜按本规程附录B规定的方法进行异常数据判断和处理。

6．0．3 当检测批砌体抗剪强度的变异系数大于0．25或砌筑砂浆抗压强度的变异系数大于0．35时，宜检查检测结果离散性较大的原因，并应按下列规定进行处理：
    1 应增加测点数进行补测；
    2 应重新划分检测批后再进行数据处理。

6．0．4 砌体抗剪强度推定值f_v,e的计算应符合下列规定：
    1 当按单个构件检测时，应按下式计算：


    2 当按批量检测时，应按下式计算：


    式中：m_fv——检测批砌体抗剪强度换算值的平均值(MPa)；
          s_fv——检测批砌体抗剪强度换算值的标准差(MPa)；
          k——计算系数，与确定强度标准值所取的概率分布下分位数α、置信水平C有关，当α取0．05、C取0．60时，可按表6．0．4取值。

表6．0．4 计算系数

n	15	18	20	25	30	35	40	45	≥50
k	1.790	1.773	1.764	1.748	1.736	1.728	1.721	1.716	1.712

    注：表中未列数据，可按内插法取值。

6．0．5 对在建或新建砌体工程，当需推定砌筑砂浆抗压强度值时，应按下列公式计算：
    1 当按单个构件检测时，应按下式计算：


    式中：f_cu,e——砌筑砂浆抗压强度推定值；
          f_cu,min——砌筑砂浆抗压强度换算值的最小值。
    2 当按批量检测时，应取下列公式中的较小值：


    式中：m_fcu——检测批砌筑砂浆抗压强度平均值。

6．0．6 对既有砌体工程，当需推定砌筑砂浆抗压强度值时，应符合下列要求：
    1 当按国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203-2002及之前实施的砌体工程施工质量验收规范的有关规定修建时，应按下列公式计算：
        1)当按单个构件检测时，应按下式计算：


    式中：f_cu,min——砌筑砂浆抗压强度换算值的最小值。
        2)当按批量检测时，应取下列公式中的较小值：


    式中：m_fcu——检测批砌筑砂浆抗压强度平均值。
    2 当按国家标准《砌体工程施工质量验收规范》GB 50203-2011的有关规定修建时，应按本规程第6．0．5条的规定推定砌筑砂浆抗压强度值。

6．0．7 当砌体抗剪强度检测结果小于0．08MPa或大于0．80MPa时，可仅给出检测值范围f_v,e小于0．08MPa或f_v,e大于0．80MPa。

6．0．8 当砌筑砂浆抗压强度检测结果小于1．0MPa或大于10．0MPa时，可仅给出检测值范围f_cu,e小于1．0MPa或f_cu,e大于10．0MPa。

附录A 专用或地区测强曲线的制定方法

A．0．1 制定专用或地区测强曲线的砌体、标准抗剪强度试件及砌筑砂浆试块应与检测砌体在原材料的品种和规格、施工工艺及养护方法等条件相同。

A．0．2 原材料准备应符合下列规定：
    1 水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的规定；
    2 砂、掺合料、拌制用水、外加剂等材料应符合现行行业标准《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ／T 98的规定；
    3 块体材料及砌筑砂浆种类应按专用或地区测强曲线的需要确定。

A．0．3 砌体、抗剪强度试件及试块的制作和养护应符合下列规定：
    1 对于每一块体材料、每一类型的砌筑砂浆的强度等级不应少于6个；
    2 按现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203中施工质量控制等级为8级的要求砌筑砌体，每一强度等级每类砌体的面积不少于3m2；
    3 按现行国家标准《砌体基本力学性能试验方法标准》GB／T 50129的规定砌筑标准抗剪强度试件，每一强度等级每类砌体试件不少于3组，每组不少于6个；
    4 按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T 70的规定制作立方体砂浆试块，每一强度等级每类砌体试块不少于6组；
    5 砌体、抗剪强度试件及砌筑砂浆试块应在相同的条件下养护，同材料同强度等级砌体、试件和试块应在同一天内制作完毕；
    6 检测龄期应包括28d、90d、180d。

A．0．4 在规定龄期，检测项目应包括下列内容，其检测方法应符合国家现行标准《砌墙砖试验方法》GB／T 2542、《砌体基本力学性能试验方法标准》GB／T 50129、《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T 70等的规定：
    1 块体材料强度；
    2 砌体钻芯抗剪强度；
    3 标准砌体抗剪强度；
    4 砌筑砂浆试块立方体抗压强度。

A．0．5 专用或地区测强曲线的计算应符合下列规定：
    1 专用或地区测强曲线的回归方程式，可采用最小二乘法原理进行计算；
    2 回归方程的平均相对误差δ_r及相对标准误差e_r，可按下列公式计算：


    式中：δ_r——回归方程式的强度平均相对误差，精确至0．1％；
          e_r——回归方程式的强度相对标准差，精确至0．1％；
          f_i——第i组试件的砌体芯样按回归方程计算的强度换算值，其中，砌体抗剪强度值精确至0．01MPa，砌筑砂浆试块立方体抗压强度值精确至0．1MPa；
          f_i——对应于第i组试件的标准砌体抗剪强度平均值或砌筑砂浆试块立方体抗压强度平均值，其中，砌体抗剪强度值精确至0．01MPa，砌筑砂浆试块立方体抗压强度值精确至0．1MPa；
          n——制定回归方程式的数据组数。

A．0．6 专用或地区测强曲线的误差应符合下列规定：
    1 平均相对误差δ_r不应大于18．0％；
    2 相对标准差e_r不应大于20．0％。

附录B 异常数据判断和处理

B．0．1 检测批的异常数据应按下列步骤进行判断：
    1 将测点强度换算值按从小到大顺序排列为f_cu,1、f_cu,2……、f_cu,n；
    2 格拉布斯统计量G_n、G^′_n应按下列公式进行计算：


    式中：m_f——检测批砌筑砂浆抗剪强度或抗压强度换算值的平均值；
          f_cu,n——检测批砌筑砂浆抗剪强度或抗压强度换算值的最大值；
          f_cu,1——检测批砌筑砂浆抗剪强度或抗压强度换算值的最小值；
          s_f——检测批砌筑砂浆抗剪强度或抗压强度换算值的标准差。
    3 检出水平α宜取0．05，按表B．0．1查取G_0.975(n)。当G_n＝G^′_n时，应重新考虑限定检出离群值的个数；当G_n大于G^′_n且G_n大于G_0.975(n)时，可判断f_cu,n为离群值；当G^′_n大于G_n且G^′_n大于G_0.975(n)时，可判定f_cu,1为离群值，否则可判为未发现离群值。
    4 剔除水平α宜取0．01，按表B．0．1查取G_0.995(n)。当G_n大于G^′_n且G_n大于G_0.995(n)时，可判断f_cu,n为统计离群值，否则可判断为未发现统计离群值，f_cu,n为高端歧离值；当G^′_n大于G_n且G^′_n大于G_0.995(n)时，可判定f_cu,1为统计离群值，否则可判断为未发现统计离群值，f_cu,1为低端歧离值。

表B．0．1 格拉布斯检验法的临界值表

    注：当测点数量大于100时，可按测点数量为100取值。

B．0．2 异常数据的处理应符合下列规定：
    1 对于统计离群值和高端歧离值，宜从样本中剔除；对于低端歧离值，当有充分理由时，可从样本中剔除；当无法说明异常原因时，可在低端歧离值邻近位置重新取样复测，根据复测结果判断是否剔除；剔除的数据应留有原始记录、剔除的理由和必要的说明。
    2 保留异常数据，增加样本数补充检测，然后进行数据判断和强度推定。
    3 保留异常数据，重新划分检测批，然后进行数据判断和强度推定。

B．0．3 剔除异常数据后，应按本规程第6．0．1条的规定对余下的数据重新计算强度换算值的平均值、标准差和变异系数，然后继续按照本规程第B．0．1条的规定进行检验。直到不能检出统计离群值时，方可进行强度推定。

B．0．4 检出的统计离群值总数不宜超过最初样本量的5％，否则应按本规程第6．0．3条的规定进行处理。

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    1 《砌体基本力学性能试验方法标准》GB／T 50129
    2 《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203
    3 《通用硅酸盐水泥》GB 175
    4 《砌墙砖试验方法》GB／T 2542
    5 《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T 70
    6 《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ／T 98

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