砌体结构(惠大版)01绪论

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砌体结构第1章主讲教师邓寿昌绪论返回总目录 概述砌体结构的特点及应用范围砌体结构的发展简史砌体结构的发展现状砌体结构的发展展望本章小结思考题与习题本章内容 概述砌体结构:由天然的或人工合成的石材、粘土、混凝土、工业废料等材料制成的块体和水泥、石灰膏等胶凝材料与砂、水拌和而成的砂浆砌筑而成的墙、柱等作为建筑物主要受力构件的结构。由烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖作为块体与砂浆砌筑而成的结构称为砖砌体结构。 概述由天然毛石或经加工的料石与砂浆砌筑而成的结构称为石砌体结构。由普通混凝土、轻骨料混凝土等材料制成的空心砌块作为块体与砂浆砌筑而成的结构称为砌块砌体结构。根据需要在砌体的适当部位配置水平钢筋、竖向钢筋或钢筋网作为建筑物主要受力构件的结构则总称为配筋砌体结构。砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构以及配筋砌体结构统称砌体结构。 砌体结构的特点及应用范围砌体结构有着与其他结构迥然独到的特点。主要优点有：(1)砌体结构所用的主要材料来源方便，易就地取材。天然石材易于开采加工；粘土、砂等几乎到处都有，且块材易于生产；利用工业固体废弃物生产的新型砌体材料既有利于节约天然资源，又有利于保护环境。(2)砌体结构造价低。不仅比钢结构节约钢材，较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，而且砌筑砌体时不需模板及特殊的技术设备，可以节约木材。 砌体结构的特点及应用范围(3)砌体结构比钢结构甚至较钢筋混凝土结构有更好的耐火性，且具有良好的保温、隔热性能，节能效果明显。(4)砌体结构施工操作简单快捷。一般新铺砌体上即可承受一定荷载，因而可以连续施工；在寒冷地区，必要时还可以用冻结法施工。(5)当采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。采用配筋混凝土砌块的高层建筑较现浇钢筋混凝土高层建筑可节省模板，加快施工进度。 (6)目前，随着高强度混凝土砌块等块体的开发和利用，专用砌筑砂浆和专用灌孔混凝土材料的配套使用以及对芯柱内放置钢筋的砌体受力性能的研究和理论分析，配筋砌块砌体剪力墙结构由于其具有造价低、材料省、施工周期短，在等厚度墙体内可随平面和高度方向改变重量、刚度、配筋，砌块竖缝的存在一定程度上可以吸收能量，增加延性，有利于抗震，总体收缩量比混凝土小等优点，因此在地震区、高层民用建筑应用中取得了较大的进展。砌体结构的特点及应用范围 砌体结构除上述优点外也存在下列一些点:(1)砌体结构的自重大。因为砖石砌体的抗弯、抗拉性能很差，强度较低，故必须采用较大截面尺寸的构件，致使其体积大，自重也大(在一般砖砌体结构居住建筑中，砖墙重约占建筑物总重的一半)，材料用量多，运输量也随之增加。因此，应加强轻质高强材料的研究，以减小截面尺寸并减轻自重。(2)由于砌体结构工程多为小型块材经人工砌筑而成，砌筑工作相当繁重(在一般砖砌体结构居住建筑中，砌砖用工量占1/4以上)。因此在砌筑时，应充分利用各种机具来搬运块材和砂浆，以减轻劳动量；但目前的砌筑操作基本上还是采用手工方式，因此必须进一步推广砌块和墙板等工业化施工方法，以逐步克服这一缺点。砌体结构的特点及应用范围 砌体结构的特点及应用范围(3)现场的手工操作，不仅工期缓慢，而且施工质量得不到保证。应十分注意在设计时提出对块材和砂浆的质量要求，在施工时对块材和砂浆等材料质量以及砌体的砌筑质量进行严格的检查。(4)砂浆和块材间的粘结力较弱，使无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低，造成砌体抗震能力较差，有时需采用配筋砌体。(5)采用烧结普通粘土砖建造砌体结构，不仅毁坏大量的农田，严重影响农业生产，而且对环境造成污染。所以，应加强采用工业废料和地方性材料代替粘土实心砖的研究，以解决上述矛盾。现在我国一些大城市已禁止使用实心粘土砖。 砌体结构迥异的特点，使得它具有广泛的应用范围。在我国大约90%的民用建筑采用砌体结构，在美国、英国、德国分别约为60%、70%、80%。目前，一般民用建筑中的基础、内外墙、柱和过梁等构件都可用砌体建造。由于砖砌体质量的提高和计算理论的进一步发展，国内住宅、办公楼等5层或6层的房屋，采用以砖砌体承重的砌体结构非常普遍，不少城市已建到7层或8层。重庆市20世纪70年代建成了高达12层的以砌体承重的住宅。在国外有建成20层以上的砖墙承重房屋。在我国某些产石地区，建成不少以毛石或料石作承重墙的房屋。毛石砌体作承重墙的房屋高达6层。对中、小型单层厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂、仓库等建筑，也较广泛地采用砌体作墙身或立柱的承重结构。在交通运输方面，砌体可用于建造桥梁、隧道、涵洞、挡土墙等。在水利建设方面，可以用石料砌筑坝、堰和渡槽等。此外砌体还用于建造各种构筑物，如烟囱、水池、管道支架、料仓等。砌体结构的特点及应用范围 由于砌体结构所存在的缺点，因此限制了它在某些场合下的应用。为有效地提高砌体结构房屋的抗震性能，在地震设防区建造砌体结构房屋，除保证施工质量外，还需采取适当的构造措施，如设置钢筋混凝土构造柱和圈梁。经震害调查和抗震研究表明，地震设防烈度在六度以下地区，一般的砌体结构房屋能经受地震的考验；如按抗震设计要求进行改进和处理，完全可在七度或八度设防区建造砌体结构房屋。电磁吸力与反力特性砌体结构的特点及应用范围 砌体结构的发展简史砌体结构在我国有着悠久的历史。在约6000年前，就已有木构架和木骨泥墙。公元前20世纪，有土夯实的城墙。公元前1783年～公元前1122年，已逐渐开始采用粘土做成的版筑墙。公元前1388年～公元前1122年，逐步采用晒干的土坯砌筑墙。公元前1134年至公元前771年已有烧制的瓦。公元前475年～公元前221年已有烧制的大尺寸空心砖。公元317年～558年已有实心砖的使用。石料也由最初的装饰浮雕、台基和制作栏杆，到后来用于砌筑建筑物。在国外，大约在8000年前已开始采用晒干的土坯。5000～6000年前左右经凿琢的天然石材已广泛使用；采用烧制的砖也有约3000年的历史。 砌体结构的发展简史古代砌体结构的成就是辉煌的。享有悠久历史声誉的埃及胡夫金字塔(如图1.1所示)，是现存世界最古老的石结构。系约公元前3000年埃及第三王朝第二个国王乔赛尔为自己所修建的陵墓，是一座用230余万块巨石砌垒起来的高146.6m的伟大建筑。图1.1金字塔 砌体结构的发展简史从现存最古老的石建筑古希腊的巴特农神庙(ThePartheon，如图1.2所示)的构造中可以看出，它是先在地下深处设置用石灰岩块石做成的基础，在基础上砌3或4层大理石平台，在平台上用石块叠成长立柱，在柱顶安放石过梁、石腰带和飞檐，形成人字形屋顶图。立柱通常由几个像鼓一样的单元构件连接而成，它们用埋置在铅内的销钉对中，其间灌有砂浆。在将单元构件仔细连接后，才由熟练雕工雕刻成凹槽(如图1.3所示)。图1.2巴特农神庙图1.3巴特农神庙构造示意图(a)柱身做法(b)柱身单元构件间的连接(c)石块间连接 砌体结构的发展简史古罗马万神殿外观很平凡(ThePantheon，如图1.4所示)，内部装饰却金碧辉煌，十分豪华。圆顶外表原来是用青铜饰面层覆盖的，至17世纪后改为铅饰面覆盖。万神殿的前厅与巴特农神殿相似，后面用砌体结构做成有圆屋顶的圆形祭祀殿堂。该圆球形顶部直径约43.6m，顶端为一8.2m直径的孔洞，洞口至地平面也为43.6m高，球面用方形的下厚上薄、下大上小的平顶砖镶板叠合砌成，并在木支架上成型。圆球形屋顶在自重作用下有向四周推出的外推力，因而，需要在圆周边上砌筑约6m厚的圆筒形墙体加以支承。虽然该圆筒形墙很厚，但是内部是空的，用双层筒拱将两侧边墙连接起来，形成一个刚度和强度都很大的圆桶。图1.4万神殿示意图(a)外形概貌(b)圆顶施工示意(c)圆筒形外墙断面 砌体结构的发展简史建成于公元537年的位于伊斯坦布尔的索菲亚大教堂(HagiaSophia，如图1.5所示)，是一座用砖砌球壳(直径约30m，壳顶离地约50m)、石砌半圆拱和巨型石柱组成的宏伟砖石建筑。它们至今仍完整地矗立在原址，供世人观赏。(a)索非亚大教堂外观(b)索非亚大教堂内部(c)索非亚大教堂的结构体系图1.5索非亚大教堂 砌体结构的发展简史巴黎圣母院(NotreDamedeParis，如图1.6所示)是世界著名歌德式教堂建筑，始建于1163年，约建成于1180年，建筑平面宽47m，深125m，可容纳万人。它是12世纪西方典型的有划时代创造性的砌体结构建筑。采用的是以柱墩骨架、券拱和飞扶壁等组成的砖石框架结构，墙体不承重(如图1.7所示)。由于在始建时就决定它的中厅(也称中殿)要比同期其他教堂的中厅高1/4～1/3的高度，使得中厅两侧的墙体要承受更大的风力；为了迎接这个挑战，建造者开发设计了飞扶壁的结构做法。飞扶壁是外墙外侧的既高又薄的扶壁，顶部呈弧形拱状，它越过侧廊屋顶，抵住中厅骨架拱脚，可以承受通过四方肋形穹顶砖券拱传来的外推力以及施加于中厅侧墙的风力；同时，它还能解脱两侧墙体的承重功能，使墙上可以开设各种形状的大玻璃窗。飞扶壁不仅受力合理，而且建筑造型美观，又有利于室内采光，在结构上是一个了不起的创造。在巴黎圣母院建成后，很快它就被后来建造的歌德式教堂所仿造，在西方曾风靡一时。 砌体结构的发展简史图1.6巴黎圣母院图1.7巴黎圣母院结构特征 砌体结构的发展简史中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城(如图1.8所示)，它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在春秋战国时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程(如图1.9所示)；有在1400年前由料石修建的现存河北赵县的安济桥(如图1.10所示)，这是世界上最早的单孔敞肩式石拱桥，净跨为37.02m，宽约9m，为拱上开洞，既可节约石材，且可减轻洪水期的水压力，它无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上，都达到了相当高的成就，该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。几种:图1.8万里长城图1.9都江堰图1.10安济桥 砌体结构的发展简史明代建造的南京灵谷寺无梁殿以砖拱券为主体结构，室内空间为一大型砖拱，总长53.5m，总宽37.35m，纵横两个方向均为砖砌穹拱，无一根梁(如图1.11所示)。中列最大跨度11.25m，净高11.4m；前后列跨度5m，净高7.4m；与列正交的小洞跨度3.85m，净高5.9m；外部出檐、斗拱、檩、枋等均以砖石仿造木构件制作。图1.11灵谷寺无梁殿 砌体结构的发展简史河北定县开元寺塔(又称料敌塔，如图1.12所示)于公元1055年建成，是当时世界上最高的砌体结构。它高84.2m，共11层，平面为八边形，底部边长9.8m，采用砖砌双层筒体结构体系。图1.12开元寺塔 砌体结构的发展简史20世纪以前，世界上最高的砌体结构办公用楼房是1891年在美国芝加哥建成的莫纳德·洛克大楼(MonadnockBuilding，如图1.13所示)，它长62m，宽21m，高16层。但由于当时的技术条件限制，其底层承重墙厚1.8m；瑞士在50年代后期用抗压强度达60MPa、孔洞率为28%的多孔砖建成19层和24层高的塔式住宅建筑，砖墙仅380mm厚。由此加强了各国对砌体结构材料的研究，使砌体结构在理论研究和设计方法上取得了众多成果，推动了砌体结构的发展。图1.13莫纳德·洛克大楼 砌体结构的发展现状从国外近些年来的发展情况看，由于高强砖和高强、高粘结砂浆的使用，使砌体的强度大大提高。在20世纪70年代初期，砌体抗压强度可达20MPa以上；至1975年，有达45MPa的，因而可采用薄墙，大大地减轻了自重。当采用掺入有机化合物(聚氯乙烯乳胶)的高粘结砂浆时，砌体抗压强度可提高37%，抗弯强度提高两倍，抗剪强度和整体性能都有相应提高，因而有效地改善了砖砌体的抗震性能，这对在地震区采用砖结构具有十分重要的作用。若将实心砖改为空心砖，特别是高孔洞率、高强度的大块空心砖，对于减轻建筑物自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输量和降低工程造价都有重要作用。 砌体结构的发展现状1979年意大利粘土砖的强度一般达30～60MPa，空心砖空心率高达60%；英国砖的抗压强度达140MPa；美国商品砖的强度为17.2～140MPa，最高达230MPa。砂浆的强度也很高。美国ASTMC270规定的M、S、N三种水泥石灰混合砂浆的抗压强度分别是25.5MPa、20MPa、13.9MPa，德国是13.7～14.1MPa。在美国生产的高粘结强度的砂浆抗压强度超过55MPa，用41MPa砂浆砌筑的砌体强度可达34MPa。砌块的生产与发展非常迅猛，德国1970年生产普通砖75亿块，生产砌块相当砖74亿块；英国1976年生产砖60亿块，生产砌块相当砖67亿块；美国1974年生产普通砖73亿块，生产砌块相当砖370亿块。1932年，前苏联聂克拉索夫提出在砌体砂浆层中配置钢筋做成配筋砌体，使砌体结构的应用得到大面积推广。 美国用两片90mm厚单砖墙中间夹70mm的配筋灌浆层建成2l层高的公寓。当前，高强砖砌体、配筋砖或空心砖砌体、配筋混凝土块材、配筋混凝土空心砖以及混凝土和砖组合砌体，已成为不少国家常用的砌体结构材料。前苏联是世界上最先建立砌体结构理论和设计方法的国家。从20世纪40年代就开始进行大量系统的理论研究和试验，50年代提出了砌体结构极限状态设计法。欧美各国在60年代以来，逐渐改变长期沿用的按弹性理论的容许应力设计法。国际建筑研究与文献委员会承重墙工作委员会(CIB.W23)于1980年颁布《砌体结构设计与施工的国际建议》(CIBJ58)、国际标准化协会砌体结构委员会ISO/TC179编制的《砌体结构设计规范》均采用了以近似概率理论为基础的安全度准则。砌体结构的发展现状 砌体结构的发展现状近半个世纪以来，我国的砌体结构得到了空前的发展，经历了一个由砖砌体(含承重多孔空心砖砌体)—配筋砖砌体—大型振动砖壁板材—配筋混凝土砌块砌体的发展过程(如图1.13所示)。在1952年我国统一了粘土砖的规格，使之标准化、模数化。建筑砌块也从功能停留在墙用砌块范畴的5、6种规格的单调形式，发展有结合节能在孔形上稍做变化的单孔、双排孔、三排孔、方孔、圆孔、条孔的空心砌块。国外还专门生产专用的门窗洞砌块、转角砌块、端墙砌块、过梁砌块、壁柱砌块、管道砌块、控制缝砌块等。在砌筑施工方面，创造了多种合理、快速的施工方法，既加快了工程进度，又保证了砌筑质量。目前我国承重空心砖孔洞率一般在30％以内，抗压强度一般在10MPa左右，少数可达30MPa。 砌体结构的发展现状在材料上由过去单一的烧结普通砖发展到采用承重粘土多孔砖和空心砖、混凝土空心砌块、轻骨料混凝土或加气混凝土砌块，到非烧结硅酸盐砖、硅酸盐砖、粉煤灰砌块、灰砂砖以及其他工业废渣，如粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矿石、多种冶金渣、尾矿等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和石膏、脱硫石膏、浮石、蛭石、淤泥等制成的砌块，其中某些种类的砌块具有强度高、隔热、隔声、防水、环保、健康舒适、施工安装快捷，无污染、无放射性等特点。同时，还发展高强度砂浆。在新技术应用方面，振动砖墙板技术、预应力空心砖楼板技术与配筋砌体等都得到了应用。20世纪50年代用振动墙板建成5层住宅，70年代用空心砖做成振动砖墙板建成4层住宅。20世纪60年代开始在一些房屋的部分砖砌体承重墙、柱中采用网状配筋，提高了墙、柱的承载力，节约了材料；70年代以来，尤其是经历了1975年海城地震和1976年唐山大地震之后，加强了对配筋砌体结构的试验和研究。为了提高砖墙的抗震性能，我国西北建筑设计院曾研制以240mm×240mm×90mm为模数的抗震空心砖，在砖的孔洞中可放置竖向钢筋浇筑混凝土，形成构造柱体，对砌体结构的研究和实践取得了相当丰富的成果。1998年，在上海曾采用190mm厚的混凝土空心砌块配筋砌体，建成了18层的住宅楼。它属于以配筋砌块剪力墙结构体系的高层建筑，是目前我国最高的砌体结构建筑。 砌体结构的发展现状在新型结构形式上我国也有了较大发展。砌体承重结构已发展为大型墙板、内框架结构、底层框架结构、内浇外砌、挂板等。在大跨度的砌体结构方面，用砖砌体建造屋面、楼面结构。如双曲扁球形砖壳屋盖、双曲砖扁壳楼盖、空心砖建成的双曲扁壳屋盖(跨度达16m×l6m)。解放前直至1950年我国谈不上有任何结构设计理论。国家建委于1956年批准在我国推广应用苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》(NUTY120-55)，直到60年代。60～70年代初，在我国有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查，总结出一套符合我国实际、比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砌体受压构件的承载力计算、按刚弹性方案考虑房屋的空间工作，以及有关构造措施方面具有我国特色。在此基础上于1973年颁布了国家标准《砖石结构设计规范》(GBJ3-73)。这是我国第一部砖石结构设计规范。从此使我国的砌体结构设计进入了一个崭新的阶段。70年代中期至80年代末期，为修订(GBJ3-73)规范，我国对砌体结 砌体结构的发展现状构进行了第二次较大规模的试验研究，其中收集我国历年来各地试验的砌体强度数据4023个，补充长柱受压试件近200个，局压试件100多个，墙梁试件200多根及2000多个有限元分析数据和进行了11栋多层的砖房空间性能实测和大量的理论分析工作等。这样在砌体结构的设计方法、多层房屋的空间工作性能、墙梁的共同工作，以及砌块的力学性能和砌块房屋的设计方面取得了新的成绩。此外对配筋砌体、构造柱和砌体房屋的抗震性能方面也进行了许多试验研究。相继出版了《中型砌块建筑设计与施工规范》JGJ5-80、《砼小型空心砌块建筑设计与施工规程》(JGJ14-82)、《冶金工业厂房钢筋砼墙梁设计规程》(YS07-79)、《多层砖房设置钢筋砼构造柱抗震设计与施工规程》(JGJ13-82)等，特别是《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)，使我国砌体结构设计理论和方法趋于完善。我国砌体结构可靠度的设计方法，已达到当前的国际先进水平。对于多层砌体房屋的空间工作，在墙梁中考虑墙和梁的共同工作和局压设计方法等专题的研究成果在世界上处于领先地位。近10余年来，特别是《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)颁行后，进入了第三次较大规模的修订时期。如1995年颁行的《砼小型空心砖块建筑技术规程》(JGJ/T14-95)，通过试验增强抗震构造措施，使原规范 砌体结构的发展现状(JGJ14-82)可增加一层，扩大了地震区的应用范围。1999年6月1日颁行的《砌体工程施工及验收规范》(GB50203-98)，取代了《砖石工程施工及验收规范》(GB203-83)。它主要补充了近年来新型材料和配筋砌体施工技术、施工质量控制等级方面的内容。《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)，主要在砌体结构可靠度方面、配筋混凝土砌块砌体、墙梁的抗震方面作了调整和补充。另外根据多年来砌体结构，特别是新型墙体材料结构的温度裂缝、干燥收缩裂缝普遍比较严重，进行深入研究后，增加了比较有效的抗裂构造措施。砌体结构可靠度，根据我国当前国情，作了适当的上调。这样作主要为促进采用较高等级的砌体材料，提高耐久性和适当提高抗风险能力。配筋砌体，特别是配筋混凝土砌块中高层，根据我国主编的国际标准《配筋砌体结构设计规范》和我国近年来各地较大规模的试验研究和试点建筑的经验，使我国配筋砌体的理论更完善，应用范围和限制有了较大的扩展和突破。如今应用范围，已达到钢筋混凝土剪力墙的适用范围。配筋灌孔砼砌块砌体是作为一个体系纳入到砌体规范中的，它的未来的实施，对促进我国砌块结构向高档次发展具有重要作用。 砌体结构的发展现状此外，我国对于砌体结构抗震的理论研究与试验也取得了显著的成绩。对地震作用、抗震设计、变形验算、建筑结构的抗震鉴定与加固等都取得了丰硕的成果。制订出了《多层砖房设置钢筋混凝土构造柱抗震设计与施工规程》(JGJ13—82)等设计与施工的规定，并于1989年颁布了《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)。我国于2002年1月颁布的《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)是经过长期的工程实践和大量的科学研究，建立起的一套较完整的计算理论和设计方法，是符合我国特点的设计和施工规范。全面对(GBJ3—88)《砌体结构设计规范》进行了修订，内容涉及砌体材料，砌体的可靠度调整、砌体施工质量控制等级、无筋砌体受压构件计算以及构造措施、设计方法等。一系列计算理论和计算方法的建立、设计与施工规范的制定，使我国的砌体结构理论和设计方法更趋于完善。国际标准化组织砌体结构技术委员会(ISO/TCl79)于1981年成立，下设无筋砌体(SCL)、配筋砌体(SC2)和试验方法(SC3)三个分技术委员会。我国在该学科交流与合作上与国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO)建立了友好密切的工作关系。我国为该技术委员会中配筋砌体分技术委员会(1SO/TCl79/SC3)的秘书国，并出任该分技术委员会的常任主席，这对推动我国砌体结构的发展有着重大的意义。 砌体结构的发展砌体是包括多种材料的块体砌筑而成的，其中砖石是最古老的建筑材料，几千年来由于其良好的物理力学性能、易于取材、生产和施工，造价低廉，今仍成为我国主导的建筑材料。“绿色建材”的提出，确认了“可持续发展”的战略方针，其目标是：依据环境再生、协调共生、持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。 砌体结构的发展继1.积极开发节能环保型的新型建材1)加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度如对粘土砖(按1996年生产6000亿块的代价是毁田10万多亩、能耗6000万吨标煤)国家早就出台了减少和限制的政策。近年的限制力度越来越大，如北京、上海等城市在建筑上不准采用粘土实心砖，这间接地促进了其他新材的发展。2)大力发展蒸压灰砂废渣制品这包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气混凝土墙板等。这些制品我国80年代以前生产量曾达2.5亿块，吃掉工业废渣几百万吨，但由于种种原因大多数厂家已停产，致使粘土砖生产回潮。今后应加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本，向多功能化发展。3)利用页岩生产多孔砖我国页岩资源丰富，分布地域较广。烧结页岩砖具有能耗低、强度高、外观规则，其强度等级可达MU15～MU30，可砌清水墙和中高层建筑。 砌体结构的发展4)大力发展废渣轻型混凝土墙板这种轻板利用粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒、矿渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其他纤维。以及其他轻材料墙板，提高砌体施工技术的工业化水平。5)GRC板的改进与提高这种板自重轻、防火、防水、施工安装方便。GRC空心条板是大力发展的一种墙体制品，需用先进的生产工艺和装配，以提高板的产量和质量。6)蒸压纤维水泥板我国是世界上第三大粉煤灰生产国，仅电力工业年排灰量达上亿吨，目前的利用率仅为38%。其实粉煤灰经处理后可生产价值更高的墙体材料。如高性能砼砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。它具有容重低、导热系数小、可加工性强、颜色白净的特点，目前全国的产量已达700万m2。7)大力推广复合墙板和复合砌块目前国内外没有单一材料，既满足建筑节能保温隔热，又满足外墙的防水、强度的技术要求。因此只能用复合技术来满足墙体的多功能要求。如钢丝网水泥夹芯板。目前看来，现场湿作业，抹灰后难以克服龟裂现象有待改进。 砌体结构的发展复合砌块墙体材料，也是今后的发展方向，如采用矿渣空心砖、灰砂砌块、至混凝土空心砌块中的任一种与绝缘材料相复合都可满足外墙的要求，目前已有少量生产。我国在复合墙体材料的应用方面已有一定基础，宜进一步改善和完善配套技术，大力推广，这是墙体材料“绿色化”的主要出路。 砌体结构的发展2.发展高强砌体材料目前我国的砌体材料和发达国家相比，强度低、耐久性差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5～15Mpa，承重空心砖的孔隙率≤25%。而发达国家的抗压强度一般均达到30～60Mpa，且能达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40%，容重一般为13kN/m3，最轻可达0.6kN/m3。根据国外经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，是可以显著提高烧结砖的强度和质量的。如我国现生产出的20Mpa～100Mpa的页岩砖，由于其强度高、耐久性、耐磨性和独特的色彩，可作清水墙和装饰材料，已出口和广泛用于高档建筑。高强块材具有比低强材料高得多的价格优势。根据我国对粘土砖的限制政策，可就地取材、因地制宜，在粘土较多的地区，如西北高原，发展高强粘土制品、高空隙率的保温砖和外墙装饰砖、块材等；在少粘土的地区发展高强混凝土砌块、承重装饰砌块和利废材料制成的砌块等。 砌体结构的发展在发展高强块材的同时，研制高强度等级的砌筑砂浆。目前的砂浆强度等级最高为M15。当与高强块材匹配时需开发大于M15以上的高性能砂浆。我国正在起草的《砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5～M30，灌孔混凝土的强度等级为C20～C40，这是混凝土砌块配套材料方面的重要进展，对推动高强砌体材料结构的发展有重要作用。根据发展趋势，为确保质量，发展干拌砂浆和商品砂浆具有很好的前景。前者是把所有配料在干燥状态下混合装包供应现场按要求加水搅拌即可。商品砂浆的优点同商品混凝土。这类砂浆的发展一旦取代传统砂浆，将是一个多么巨大的变化! 3.继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系，但需研制和定型生产砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒(ф≤25)、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔混凝土检测仪等。这些机具对配筋砌块结构的质量至关重要。预应力砌体其原理同预应力混凝土，能明显地改善砌体的受力性能和抗震能力。国外，特别是英国在配筋砌体和预应力砌体方面的水平很高。我国80年代初期曾有过研究，但至今研究甚少。砌体结构的发展 砌体结构的发展4.加强砌体结构理论的研究进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过物理和数学模式，建立精确而完整的砌体结构理论，是世界各国关心的课题。我国在这方面的研究具有较好的基础，有的题目有一定的深度，继续加强这方面的工作十分有利，对促进砌体结构发展也有深远意义。为此还必须加强对砌体结构的实验技术和数据处理的研究，使测试自动化，以得到更精确的实验结果。当前，砌体结构正处在一个蓬勃发展的新时期。正如国外学者所指出的，“砌体结构有吸引力的功能特性和经济性，是它获得新生的特点。我们不应停留在这里，我们正进一步赋予砌体结构以新的概念和用途。”国内外的砌体结构工作者对砌体结构的未来也满怀信心和希望。我们相信，随着科学技术和经济建设的继续发展，砌体结构将更充分地发挥其重要作用。 本章小结本章主要讲述了以下几个方面的内容:砌体结构是指由天然的或人工合成的石材、粘土、混凝土、工业废料等材料制成的块体和水泥、石灰膏等胶凝材料与砂、水拌和而成的砂浆砌筑而成的增、柱作为建筑物主要受力构件的结构。砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构以及配筋砌体结构统称砌体结构。2.砌体结构有着其独到的特点。其主要优点有：易就地取材，造价低，耐火性好，且具有良好的保温、隔热性能，操作简单快捷，使得它具有广泛的应用范围。主要缺点有：自重大，抗弯、抗拉性能很差，强度较低，因此限制了它在某些场合下的应用。3.砌体结构的主要发展方向是积极发展新材料，研究具有轻质、高强、低耗的块体材料；研发具有高强度，特别是高粘结强度的砂浆；充分利用工业废料，发展节能墙体。 思考题与习题试述砌体结构应用非常广泛的原因。2.根据砌体结构存在的不足，阐述砌体结构发展的方向。3.谈谈你对砌体结构“可持续发展”的战略方针的认识。