蒸压灰砂砖砌体基本力学性能试验研究

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1、砌体结构理论与新型墙材应用蒸压灰砂砖砌体基本力学性能试验研究张中脊杨伟军(长沙理工大学桥梁与结构工程学院，长沙410076)摘要：通过对蒸压灰砂砖砌体进行抗压强度试验、抗剪强度试验、弯曲抗拉强度试验等基本力学性能试验，为编制湖南省工程建设地方标准《蒸压灰砂砖建筑技术规程》提供了试验数据和依据。关键词：蒸压灰砂砖；抗压强度；抗剪强度；弯曲抗拉强度1引言我国自20世纪初从国外引进蒸压灰砂砖以来，在较长的时间内发展和应用都比较缓慢，随着近年来“禁实”政策的出台，蒸压灰砂砖的应用得到了逐步推广，为了解决其应用中的问题，本文进行了

2、蒸压灰砂砖砌体的材料性能试验、蒸压灰砂砖砌体抗压强度试验、蒸压灰砂砖砌体抗剪强度试验、蒸压灰砂砖砌体弯曲抗拉强度试验(分为蒸压灰砂砖砌体沿通缝弯曲抗拉强度试验、蒸压灰砂砖砌体沿齿缝弯曲抗拉强度试验)。2材料性能2．1蒸压灰砂砖试件准备及试验步骤参考文献f11及文献『21的规定进行。加压设备采用200t压力试验机。(1)抗折强度试验MUl0、MUl5、MU20三种强度等级蒸压灰砂砖的抗折强度试验平均值分别为3．6MPa、4．0MPa、4．5MPa、可知随着砖强度等级的增大其抗折强度平均值大约以lO％的比例递增。MUIO、M

3、Ul5、MU20三种强度等级蒸压灰砂砖的重度分别为1．808dm3、1．891ffm3、1．910t／m3。(2)抗压强度试验MUIO、MUl5、MU20三种强度等级蒸压灰砂砖的抗压强度试验平均值分别为14．5MPa、18．5MPa、21．4MPa；MUIO、MUl5、MU20三种强度等级的蒸压灰砂砖的压折比分别为4．03、4．63、4．76。2．2砂浆’试验所采用的砂浆是由325号水泥、中砂、石灰、水配制而成的水泥混合砂浆。砂浆的拌制按照文献[3】的规定进行。按照文献[411拘规定进行砂浆立方体抗压强度试验。试验设备采

4、用200t压力机。抗压试件所用M5、M7．5、MIO-三种强度等级砂浆的试验强度强度平均值分别为3．6MPa、7．2MPa、11．0MPa，抗剪试件及弯曲抗拉试验所用M5、M7．5、MlO三种强度等级砂浆的试验强度强度平均值分别为3．5MPa、6．8MPa、10．7MPa，以下的计算分析均采用实际的砂浆强度f即砂浆的强度平均值)进行计算。3蒸压灰砂砖砌体抗压强度试验研究3．1试件设计及试验方法蒸压灰砂砖砌体的抗压强度试验试件编号见表1所示。表l蒸压灰砂砖砌体抗压强度试件编号砂砖等级MUlOMU20MUl5备注M5A10l

5、—A103M7．5A104一A106A201-A203MlOA204一A206A301一A303加载装置采用YAW—J10000F型液压式压剪机。本试验试件全部砌筑在带吊钩的100ram厚混凝土垫块上，试件的截面设计尺寸为240mm×370mm，设计高度为720mm，试件的高厚邶一3。3．2试验现象及分析3．2．1试验现象从试验过程可以观察到，蒸压灰砂砖砖砌体从开始受压至破坏过程基本相似，大致可以分为三个144砌体结构基本力学性能与理论分析阶段【51：第一阶段：大多数试件在加压至破坏荷载的40％～75％时。在砌体的单块砖

6、内或试件短面中间竖向灰缝出现了初裂缝。其中随着砂浆强度的提高，开裂荷载与极限荷载越接近。裂缝位置一般位于中间竖向灰缝附近。如彩色插图35(P彩5)。第二阶段：当试件出现初裂缝后，大多数试件在继续加载至破坏荷载的80％～90％时。最先出现的单砖的裂缝会继续发展．逐渐形成沿竖向灰缝的贯通几皮砖的竖向裂缝。同时砌体内还会出现一些新的裂缝，新的裂缝伴随荷载的增加不断发展。此时可以明显观察到砌体裂缝的宽度和长度的发展。如彩色插图36(P彩5)。第三阶段：随着荷载的进一步增加，大多数试件上的裂缝不断加深、加长，最后从试件顶部至底部上

7、下贯通。当到达极限荷载时，少数试件发出较大的“嘣”的一声脆响，试件被劈裂成小柱。裂缝两侧灰砂砖被劈断。同时与试验机相连的电脑压力显示值发生迅速的回退。宣告试件完全破坏。多数试件加载至极限荷载时，与试验机相连的电脑压力显示值发生迅速的回退，再继续加载时．则会发现在低于破坏荷载时发出巨大的崩裂声，裂缝急剧扩展，呈现裂缝数量多、宽、贯通整个构件，呈崩溃状态，只有少数试件加载至破坏荷载时即出现上述破坏状态。如彩色插图37(P彩5)。3．2．2试验现象分析从蒸压灰砂砖砌体抗压强度试验可以看出蒸压灰砂砖砌体受压破坏有以下几个特点：(

8、1)蒸压灰砂砖砌体的初裂缝出现的位置及出现过程与普通粘土实心砖砌体是相似的(充分体现砖砌体中砖处于弯、压、剪复合应力状态，砂浆处于三向受压应力状态)，但初裂缝的出现较粘土实心砖砌体晚，较混凝土空心砌块砌体要早。受压至破坏的过程中蒸压灰砂砖砌体的裂缝数目比粘土实心砖砌体少。(2)蒸压灰砂砖砌体的主裂缝一般是沿竖向灰缝发