砌体力学性能-抗剪强度检测技术研究与应用白皮书

在城镇老旧小区改造与历史建筑保护的双重需求驱动下，砌体结构安全性评估已成为建筑工程质量管控的核心环节。据住房和城乡建设部2024年统计数据显示，我国现存砌体建筑占既有建筑总量42%，其中超过30%的建筑物存在不同程度的结构损伤。抗剪强度作为砌体力学性能的关键指标，直接影响建筑物抗震性能与服役寿命。通过实施系统性抗剪强度检测，可精准识别结构薄弱环节，为既有建筑加固改造提供数据支撑，同时保障新建工程满足《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）要求。该检测项目在延长建筑使用寿命、降低公共安全风险方面具有显著社会经济效益，特别是在历史风貌区保护与城市更新领域，其核心价值体现在实现结构性能量化评估与科学决策的有机结合。

多维度检测技术原理体系

砌体抗剪强度检测遵循"原位测试为主，实验室校准为辅"的技术路线。现场主要采用原位单剪法（依据JGJ/T 152-2019标准），通过专用加载装置对砌体试件施加水平剪力，同步采集位移应变数据。实验室则开展砌体标准试件双剪试验，结合数字图像相关技术（DIC）分析破坏形态。值得关注的是，新型微波无损检测技术已实现砌体粘接层缺陷的快速识别，检测效率较传统方法提升60%以上。在南京某民国建筑群检测中，该技术组合方案成功检出90%以上的砂浆空鼓缺陷，为评估抗剪强度劣化程度提供了可靠依据。

标准化检测实施流程

规范化流程涵盖五个关键阶段：首齐全行建筑历史资料分析与现场勘查，确定代表性检测部位；随后采用红外热像仪进行缺陷预判，划定重点检测区域；第三阶段部署原位剪切试验装置，按0.1kN/s速率分级加载并记录破坏荷载；第四阶段取样进行实验室验证试验；最终通过BIM模型进行数据三维可视化呈现。苏州市建设工程质量检测中心在古城墙修复工程中，运用该流程将检测误差控制在±7%以内，显著优于行业平均水平。

典型行业应用场景分析

在工业厂房改造领域，抗剪强度检测为结构适应性再利用提供决策依据。上海某纺织厂改造项目通过系统检测，发现3#厂房纵横墙连接处抗剪强度仅为设计值的65%，针对性采用碳纤维网格加固方案后，结构安全系数提升至1.8。在文物保护方面，北京故宫养心殿修缮工程运用微损检测技术，在确保文物本体安全的前提下，准确评估了百年砌体的剩余抗剪承载力，为世界文化遗产保护树立了技术典范。

全过程质量保障机制

构建三级质量控制体系：检测前执行CMA认证仪器周期性校准制度，确保设备误差小于1%；检测中实施双人平行试验与实时视频记录，关键节点数据需经注册结构工程师审核；检测后建立数据追溯系统，所有原始记录保存周期不少于15年。中国建筑科学研究院2024年开展的全国检测机构能力验证表明，严格实施该体系的机构检测结果离散度降低至8.3%，显著优于行业平均15.6%的水平。

展望未来，建议从三方面深化发展：首先推广智能传感技术与BIM的深度融合，构建砌体结构全寿命期健康监测系统；其次完善区域性砂浆强度数据库建设，建立基于机器学习的抗剪强度预测模型；最后加强检测人员专业培训，重点提升历史建筑特殊砌体构造的识别能力。随着《"十四五"工程质量安全提升规划》的深入推进，砌体抗剪强度检测技术将在城市安全风险防控体系中发挥更重要的作用。