蒸壓灰砂磚砌體力學(xué)性能試驗(yàn)研究

蒸壓灰砂磚砌體力學(xué)性能試驗(yàn)研究

0灰砂磚砌體力學(xué)性能為了少破壞或不破壞農(nóng)業(yè)，人們一直在尋找代用粘土，并開發(fā)出蒸發(fā)和壓縮灰砂磚的產(chǎn)品。為了掌握灰砂磚砌體的力學(xué)性能,對(duì)蒸壓灰砂磚進(jìn)行以下項(xiàng)目試件的力學(xué)性能測試:(1)灰砂磚砌體的抗剪強(qiáng)度測定;(2)灰砂磚砌體的抗壓強(qiáng)度的測定。試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)灰砂磚砌體的力學(xué)性能,使之推廣應(yīng)用,為砌體結(jié)構(gòu)尋求新的出路。1試驗(yàn)材料和試驗(yàn)材料的生產(chǎn)1.1mm53mm試驗(yàn)用灰砂磚,單磚尺寸為240mm×115mm×53mm(長×寬×厚,下同),強(qiáng)度等級(jí)為MU20。試驗(yàn)用砂為中粗砂,水泥為425號(hào)普通硅酸鹽水泥,砌筑用砂漿為混合砂漿,設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為M10。1.2試件施工與養(yǎng)護(hù)用灰砂磚砌筑了通縫抗剪砌體6件,試件尺寸為240mm×370mm×180mm;軸心抗壓砌體6件,試件尺寸為240mm×370mm×720mm。為了消除試驗(yàn)室與施工現(xiàn)場的差異,兩名中等技術(shù)水平的工人來自于施工工地。同時(shí),為了減少砌筑水平及砂漿拌和帶來的質(zhì)量差異,所有試件均由兩名工人采用流水作業(yè)方式進(jìn)行砌筑,即由第一名工人砌筑所有同類別試件的第一皮磚,第二名工人緊接第一名工人砌筑第二皮磚,如此循環(huán),直至所有試件砌筑完畢。試件成型后養(yǎng)護(hù)28天開始試驗(yàn)。砌筑用每盤砂漿制作足夠數(shù)量的砂漿試塊與試件同等條件澆水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M7.5。2測試方法2.1試驗(yàn)方法通縫抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)在壓力機(jī)上進(jìn)行,采用雙剪試驗(yàn)方法。試驗(yàn)時(shí)采用連續(xù)加荷,加荷速度控制1～3分鐘內(nèi)使試件破壞。軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)在5000kN長軸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。砌體軸向變形值采用安裝在試件兩寬側(cè)面上的千分表測得,測量標(biāo)距為250mm。試驗(yàn)時(shí),將試件的承壓面墊平,幾何對(duì)中,安裝儀表。在預(yù)計(jì)破壞荷載的5%～20%內(nèi)反復(fù)預(yù)壓3～5次,使兩次大面軸向變形之差小于10%。經(jīng)試壓后正式加載,加載等級(jí)為預(yù)計(jì)破壞荷載的10%,每級(jí)荷載加荷時(shí)間約為1～1.5分鐘,恒載1分鐘讀表和觀察裂縫。當(dāng)試件臨近破壞時(shí),拆除儀表,試件按前一級(jí)加荷速度加至破壞。3試驗(yàn)結(jié)果及分析3.1抗壓強(qiáng)度測試灰砂磚砌體通縫抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表1。按照文獻(xiàn),普通粘土磚砌體沿通縫截面抗剪強(qiáng)度平均值采用下式計(jì)算:fvm=0.125f2??√(1)fvm=0.125f2(1)式中,f2為砂漿抗壓強(qiáng)度平均值。從表1結(jié)果可知:灰砂磚砌體的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)值均在規(guī)范計(jì)算值附近波動(dòng),除一個(gè)抗剪強(qiáng)度fTvvΤ=0.26MPa的試件外,其余5個(gè)試件波動(dòng)幅度在-6.0%～6.0%,6個(gè)試件的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)值平均比規(guī)范計(jì)算值低3.0%。另一方面,實(shí)驗(yàn)的抗剪強(qiáng)度的變異系數(shù)為0.09,小于文獻(xiàn)給出的值(Cv=0.20)。3.2抗壓強(qiáng)度的測試結(jié)果灰砂磚砌體的抗壓破壞模式大體上同普通粘土磚砌體。試件在極限荷載50%左右時(shí)(6個(gè)試件平均值),在承壓面附近磚塊體出現(xiàn)首批裂縫,并伴隨少許水平裂縫(在灰縫處),此時(shí)裂縫較細(xì)小;當(dāng)繼續(xù)加載到極限荷載的70%～90%時(shí),豎向裂縫急劇擴(kuò)展和增多,分布在四個(gè)側(cè)面上,并在每個(gè)面上形成通縫,最后使砌體分離成若干獨(dú)立小磚柱而導(dǎo)致試件被壓碎或失穩(wěn),最后試件破壞。試驗(yàn)結(jié)果見表2。按照文獻(xiàn),普通粘土磚砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值按下式計(jì)算:fm=0.78f1??√(1+0.07f2)(2)fm=0.78f1(1+0.07f2)(2)式中f1為塊體抗壓強(qiáng)度平均值;f2為砂漿抗壓強(qiáng)度平均值。從表2結(jié)果可知:灰砂磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值均比普通粘土磚砌體抗壓強(qiáng)度規(guī)范計(jì)算值高出73%～119%,平均高出94%。另一方面,實(shí)測軸心抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)為0.09,小于文獻(xiàn)的給出值(Cv=0.17)。4砌體抗壓強(qiáng)度通過對(duì)灰砂磚砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究,可以初步得出結(jié)論:4.1MU20灰砂磚、M7.5砂漿砌體通縫抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)與按文獻(xiàn)計(jì)算的普通粘土磚砌體通縫抗剪強(qiáng)度平均值基本相當(dāng)。4.2MU20灰砂磚、M7.5混合砂漿砌體的軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值高于按文獻(xiàn)計(jì)算的普通粘土磚砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值(平均高出94%)。4.3由于灰砂磚吸水率較普通粘土磚低得多,不易濕透,因此,施工時(shí)應(yīng)注意砂漿稠度、磚的濕潤程度及灰縫飽滿程度等施工因素,保證施工質(zhì)量。否則灰砂磚砌體抗