混凝土多孔砖砌体力学性能研究进展

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1、砌体结构理论与新型墙材应用混凝土多孔砖砌体力学性能研究进展顾祥林1陈贡联1李翔1马俊元1黄辛猗2(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．上海奥伯混凝土制品有限公司，上海200235)摘要：首先介绍了混凝土多孔砖的块型。然后分别从试验研究、解析分析和数值分析三个方面介绍了混凝土多孔砖砌体的研究现状。混凝土多孔砖砌体的抗压强度大于相同等级下的烧结多孔砖砌体强度。砌体的受压破坏表现为脆性的破坏特征；砌体抗剪强度由于销键作用的影响而高于普通砖砌体的抗剪强度。且当砂浆强度等级与砖块强度等级接近时砖块的肋部会发生部分的破坏；砌体弯曲抗拉强度低于粘土实心砖砌

2、体的弯曲抗拉强度但高于混凝土空心砌块砌体：从混凝土多孔砖墙体以及结构的抗震性能试验结果可知，其破坏模式与粘土砖砌体相似，延性较好，并具有良好的水平承载能力。由于现阶段系统的试验研究较少，大部分试验为验证性试验，加上地域性的影响，对混凝土多孔砖砌体的力学性能难以形成统一的结论．需要进一步的研究。关键词：混凝土多孔砖；砌体；试验研究；解析分析；数值分析1前言从“秦砖汉瓦”时代开始．烧结粘土砖就已成为建筑物中的主要墙体材料。中国是世界上最早生产和使用烧结粘土砖的国家之一。经过几千年的应用实践。这种墙体材料的优越性是毋庸置疑的。但是粘土砖的制作过程中，会耗用大

3、量的不可再生的土地资源、占用能源并会产生大量的污染物。随着人们对保护土地资源、保护环境、节约能源重要性的进一步认识。传统的粘土砖墙体材料在全国范围内正逐步地被新型墙体材料所代替。混凝土多孔砖是一种新型的墙体材料，是以水泥为胶结材料，以砂、石等为主要集料，加水搅拌、成型、养护制成的一种多排孔的混凝土砖【¨。作为一种新兴的墙体材料，混凝土多孔砖及其砌体的研究尚处于起步阶段．本文主要介绍了现阶段混凝土多孔砖砌体的力学性能研究成果。并对其研究方向作出了展望。2混凝土多孔砖块型混凝土多孔砖的主规格块型尺寸为240minxll5mmx90mm，孔型一般为双排八孔(

4、湖南省的孔型为双排六孑L错孔)，孔洞率不小于30％，最小外壁厚不小于15mm，最小肋厚不小于10mm，强度等级分别为MUIO、MUl5、MU20、MU25、MU30。混凝土多孔砖的主规格块型见图1，湖南省的主规格块型见图2。主规格块型的混凝土多孔砖用于承重墙体，同时还有配砖，如半砖和七分头等。用于填充墙体的混凝土多孔砖类型比较多．主要用于填充240mm或190mm厚的墙体[z-s]。国外的砖块和砌块分实心、多孔和空心等多种型号。砖块的尺寸一般为215mmxl02mmx65mm(长X宽X高)：砌块的尺寸一般为长度400。600mm，宽度150-300ra

5、m，高度60--250mm。此外还有多种物理及力学参数可供选择。包括颜色、表面质地、自重、孔隙结构、热传导性、热量和湿气的运动、抗火性能、抗压强度和抗拉强度【6】。52图1混凝土多孔砖主规格块型图2湖南省主规格块型(单位：nll／1)(单位：mill)砌体结构基本力学性能与理论分析3混凝土多孔砖砌体受压性能受压性能是砌体结构设计和安全性评估最重要的性能．国内外对砌体抗压强度的研究主要有两个途径：一个是在试验的基础上，借助于试验资料，经统计分析提出计算公式或提供以砌块和砂浆强度为基础的砌体抗压强度的表格。可称为经验方法；另一个是根据弹性分析，建立理论模式

6、，可称为理论方法。至今世界上许多国家规范中给出的砌体抗压强度是按经验方法确定的。由于试验变异性较大。按经验方法确定砌体强度仍存在不少缺陷。一些理论方法在确定砌体强度时虽不完善，但从建立砌体结构较完整的理论体系来说．这种方法还是具有积极意义的。3．1试验研究3．1．1试验现象众多试验资料表明⋯3】：混凝土多孔砖砌体的抗压强度大于烧结多孔砖砌体的抗压强度。在混凝土多孔砖砌体受压过程中，当荷载达到破坏荷载的70％。80％时．首先在宽侧面的单砖上出现个别裂缝。随着荷载的增加，裂缝的延长和加快并不明显。当荷载加至破坏荷载的90％左右时．裂缝的开展急剧加快。最后贯

7、穿整个试件。试件劈裂成3—5个独立小柱而丧失承载力。个别试件表面或角处出现小部分鼓起或掉皮现象，有些砖块被压碎。总体看来。试件表现出了较为明显的脆性．尤其是在加载后期容易发生突然性的破坏。3．1．2试验结果及分析总结现有混凝土多孔砖砌体抗压强度的试验结果，见表1。对表1中混凝土多孔砖砌体的抗压强度进行回归分析。得出式(1)。，=1．27A咙(1+0．07A)(1)由式(1)得出的结果见表1。比较试验结果和式(1)的计算结果可以看出，其相对值的平均值为1．02。变异系数为O．18，数据的离散性较大．这主要是由于混凝土多孔砖的地域性差别造成的。3．2解析分

8、析对于实心砖砌体来说．砌体内的砖块处于复杂的受力状态．抗压强度的理论模式主要有Francis和