n式砌块砌体受压性能试验研究

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1、砌体结构基本力学性能与理论分析N式砌块砌体受压性能试验研究黄靓1陈良1陶承志1李瑞岸2许纯良，(1．湖南大学土木工程学院，长沙410082；2．湖南湘西自治州建设局，吉首416000；3．二十三冶建设集团有限公司，长沙410011)摘要：N式砌块通过对砌块块形的改进实现了在砌筑砌体时孔、肋完全对齐。本文对6个未灌孔及12个灌孔的N式砌块砌体进行了受压性能试验研究。了解了N式砌块的破坏形态及破坏机理。试验结果表明未灌孔的N式砌块砌体的抗压强度平均值较普通混凝土小砌块抗压强度平均值提高了30％～52％，灌孔的N式砌块砌体的抗压

2、强度平均值较普通混凝土小砌块抗压强度平均值提高了8％。45％。分析表明其强度提高的主要原因是N式砌块砌体实现了孔、肋对齐。文中给出了N式砌块砌体抗压强度平均值和弹性模量值的计算公式。与试验结果吻合良好。关键词：N式砌块；灌孔N式砌块；抗压强度；弹性模量混凝土小型空心砌块作为一种非黏土墙体材料，在世界上已经有了100多年的发展历史。由于混凝土小型空心砌块不仅具有取材广泛、施工方便、造价低廉等许多优点，而且由其建造的配筋砌体结构又具有强度高、延性好的特性，因此在许多国家被广泛应用。实践证明混凝土小型空心砌块符合可持续性发展要求

3、。是一种极具竞争力的墙体材料。但目前在国内常用的砌块存在“壁薄、肋不对和受力面积少”等缺点，传力途径比较复杂。N式砌块(图1)通过对砌块块形的改进，在砌筑时实现了孔、肋对齐[(图2(a)1，通过加厚壁、肋，比一般的混凝土砌块(图3)孔洞率减少10％，很大程度上解决了上述砌块砌体中的几个问题。本文对N式砌块的受压力学性能进行了试验研究，并将试验结果与《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)【l】中规定的小型混凝土砌块砌体的抗压强度平均值进行比较。1试验简介1．1试验材料试验选用N式砌块。砌块抗压强度按《混凝土小型空心

4、砌块实验方法》(GB／T411l一1997)[21的规定，取5块实测取值。砂浆按照《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》(JC860—2000)t，】配制砌块专用砂浆，其抗压强度按《砌体基本力学性能试验方法标准》(GBJl29—90)Ⅷ的规定实测确定。N式砌块和砌块专用砂浆及灌孔率和灌孔混凝土的抗压强度平均值以及试件的灌孔形式等基本信息见表l。I．2试件设计试验中的试块采用尺寸为390mmxl90mmxl90mm的单排孔主砌块，190mmxl90mmxl90mm的辅砌块．砌块的空心率为40％。试块规格见图4，试件尺寸为590mmx

5、390mmxl90mm，见图5。1．3试验装置和加载方案‘本文各试件为静力加载试验．采用湖南大学土木工程学院教育部重点实验室的四立柱5000kN压力试验机加载。采用百分表测量试件的纵向应变和横向应变。试验采用物理对中和分级加载方法问。[墼图1N式砌块卿睡[t画390t图2砌体剖面示意图图3普通混凝土砌块155砌体结构理论与新型墙材应用2试验结果及分析一批裂缝如彩色插图43(P彩5)所示裂缝①。随荷载的逐级增加，裂缝①变宽并贯通第一个块体．两侧开口的内表面中部产生裂缝②。宽面上的两侧也开始出现裂缝③，并逐渐开展．此时即使压力

6、不再增加裂缝也会发展，砌体已临近破坏．其压力约为破坏荷载的90％～97％。继续加载至临近破坏荷载，最终因裂缝③迅速加宽，砌体两侧的翼缘被压碎脱落而破坏。破坏呈现很明显的脆性。2．1．2半灌孔N式砌块砌体半灌孔试件从加载开始直至破坏．破坏特征基本类似于未灌孔试件。但还是有区别．表现在：(1)灌孔试件的裂缝①出现在宽面上，此时的压力约为破坏荷载的80％～92％：(2)而后才在窄面上出现裂缝②，并且裂缝的数量要多于未灌孑L试件。宽度也要大于未灌孔试件．破坏时由于灌芯混凝土的受压膨胀，砌块两侧部分呈现向外鼓出，最终压碎脱落。见彩色

7、插图44(r,彩5)。2．1．2全灌孔N式砌块砌体全灌孔试件从加载开始直至破坏．破坏特征与半灌孔试件相当类似，区别有：(1)开裂荷载比半灌孔砌体低．一般为破坏荷载的74％。疃试件块雠砂猢灌孔率灌孔混凝土灌孔型式编号／MPa∥％丘／MPaC一113．7818．120C一213．7818．12OC一313．7818．12OD—l13．1816．30OD一213．1816．300D一313．1816．300CBl13．7812．65022．00CB213．7812．65022．oo则CB313．781265022．000DBl1

8、3．1819．7l5031．30热DB213．1819．715031．30DB313．1819．7l5031．30CAl13．7822．5l10022．00CA213．7822．5l10022．ooCA313．7822．5110022．00斟DAl13．1819．7l10039．29图DA213．181