砌體與砌體結(jié)構(gòu)-建筑材料

第5章砌體材料MasonryMaterials15.1概述5.2砌體與砌體材料的結(jié)構(gòu)5.3砌體與砌體材料的力學(xué)性能5.4砌體材料的耐久性5.5砌體材料的其它物理性能第5章砌體材料25.1概述砌體結(jié)構(gòu)(MasonryWork,BrickworkandBlockwork):一種由塊體經(jīng)砌筑形成整體的結(jié)構(gòu)#塊體：磚、石、砌塊＃砌體結(jié)構(gòu)種類：按塊體分：磚砌體、石砌體、砌塊砌體按加筋分：無(wú)筋砌體、有筋砌體3砌體材料的發(fā)展歷史天然石材粘土磚空心粘土磚混凝土砌塊加筋砌體與預(yù)應(yīng)力砌體下一階段？4建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)深基坑支護(hù)高強(qiáng)高性能混凝土高效鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土粗直徑鋼筋連接新型模板和腳手架應(yīng)用建筑節(jié)能和新型墻體應(yīng)用：混凝土小型空心砌塊建筑體系框架輕墻建筑體系外墻外保溫隔熱節(jié)能保溫門窗和門窗封閉高效先進(jìn)的供熱、制冷系統(tǒng)新型建筑防水和塑料管應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)大型構(gòu)件和設(shè)備的整體安裝企業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和管理55.1概述砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：原材料來(lái)源廣泛（土、頁(yè)巖、粉煤灰、煤矸石等）價(jià)格便宜施工簡(jiǎn)單耐久性和熱工性能良好65.1.1磚1）分類：燒結(jié)磚、非燒結(jié)磚實(shí)心磚、空心磚(1)燒結(jié)磚＃

粘土，頁(yè)巖，煤矸石，粉煤灰燒結(jié)磚900-1200OC成坯粉磨輪碾75.1.1磚(2)非燒結(jié)硅酸鹽磚以石灰、粉煤灰、煤矸石、砂子為主要原料經(jīng)粉磨、攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成。如:粉煤灰磚、煤矸石磚、灰砂磚85.1.1磚2)規(guī)格砌墻磚的規(guī)格(mm)9砌墻磚的強(qiáng)度指標(biāo)20015010075502015107.55.014106.04.53.54.03.12.31.81.62.62.01.31.10.8粘土磚的強(qiáng)度指標(biāo)磚的標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)105.1.2砌塊＃

分類：空心砌塊、實(shí)心砌塊、微孔砌塊混凝土砌塊、硅酸鹽砌塊承重砌塊、裝飾砌塊、復(fù)合砌塊工藝：成型、養(yǎng)護(hù)與非燒結(jié)磚相同115.1.2砌塊承重小型砌塊的規(guī)格尺寸（mm)125.1.2砌塊承重小型砌塊的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)13砌體材料的強(qiáng)度等級(jí)磚——MU7.5~MU30砌塊——MU3.5~MU15砌筑砂漿——M0.4~M15145.1.3石材重質(zhì)石材：基礎(chǔ)砌體與重要房屋的貼面輕質(zhì)石材：易加工、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐久性較差155.1.1MasonryMortar16砌筑砂漿組成：

水泥 塑性摻和料 砂 化學(xué)外加劑 水砌筑水泥普通硅酸鹽水泥石灰膏或粘土膏：改善和易性，增加彈性細(xì)砂微沫劑，緩凝劑175.1.5灌注混凝土或砂漿185.2砌體與砌體材料的結(jié)構(gòu)砌塊砂漿磚(塊體)+(塊體-砂漿界面)+(砂漿)+配筋195.2.1砌體的整體結(jié)構(gòu)砌體是由磚或砌塊為一相、砂漿為另一相的多相體。砌體中上述兩相的界面十分薄弱，尤其是砌塊結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠浔砻嫖芰Σ?，與砂漿的粘結(jié)力很小。20磚和砂漿的受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線砂漿具有一定的彈塑性，而磚基本是剛性的。砂漿處于三向受壓狀態(tài)；塊體雖然是軸心受壓，但在水平方向上承受拉力。

215.2.1砌體的整體結(jié)構(gòu)t051015201.51.00.5d(mm)th05101520d(mm)水平灰縫厚度對(duì)實(shí)心磚和空心磚砌體抗壓強(qiáng)度的影響系數(shù):(實(shí)心磚)(空心磚)1.51.00.5225.2.1砌體的整體結(jié)構(gòu)塊體的含水率對(duì)砌體性能的影響(1)促進(jìn)和改善砂漿硬化；(2)提高砂漿流動(dòng)性，使砂漿鋪設(shè)更均勻；W00.050.100.150.201.20.80.4含水率23界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響水平灰縫飽滿度水平灰縫厚度塊體表面光潔度塊體表面潮濕度（含水率）24施工水平7級(jí)瓦工砌體強(qiáng)度100%5-6級(jí)瓦工砌體強(qiáng)度70%3-4級(jí)瓦工砌體強(qiáng)度50%255.2.2磚的孔結(jié)構(gòu)粘土磚的孔隙率變化范圍非常大（1～50％）。適當(dāng)?shù)目紫堵适勾u有相應(yīng)吸水率，以利于砂漿密實(shí)并與磚有較好粘結(jié)力。粉煤灰磚、灰砂磚表面密實(shí)，吸水率較小，不利于粘結(jié)。26灰砂磚和紅磚27磚的吸水率對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響285.3砌體與砌體材料的力學(xué)性能295.3.1砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)

砌體抗壓荷載能力較好。不僅用于墻體結(jié)構(gòu)，還有拱體和隧道。砌體的抗壓強(qiáng)度以一段小砌體抵抗軸壓荷載的能力來(lái)評(píng)價(jià)。但由于風(fēng)或其它荷載的作用，可能受到偏心荷載。305.3.1砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)315.3.2砌體受剪切、彎曲、拉伸荷載由于風(fēng)力、撞擊或地震等外界荷載作用，砌體可能受到剪切、彎曲、拉伸的作用，導(dǎo)致砌體處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。但砌體抵抗拉力非常有限，通常在設(shè)計(jì)中不考慮承受拉應(yīng)力。32砌體受剪切作用335.3.3砌體彎曲破壞34幾種配筋砌體結(jié)構(gòu)35365.4砌體材料的耐久性5.4.1體積變化5.4.2凍害5.4.3化學(xué)侵蝕5.4.4粉化和可溶鹽含量375.4.1體積變化磚在潮濕環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生濕脹，但一般來(lái)說(shuō)影響不大；空心砌塊干縮較大是它不同于粘土磚與天然石材的一個(gè)顯著特點(diǎn)，易于造成墻體開裂。385.4.2凍害＃凍害是磚和砌塊在凍融循環(huán)條件下的一種常見的物理破壞，表現(xiàn)為砌塊表面成片剝落，這是由于孔隙中的水結(jié)冰膨脹產(chǎn)生開裂的應(yīng)力所導(dǎo)致。強(qiáng)度低、孔隙率大的磚或砌塊抗凍害能力強(qiáng)。395.4.3化學(xué)侵蝕燒結(jié)磚對(duì)酸、堿的抵抗能力較強(qiáng)，在惡劣的環(huán)境條件下同樣也是因?yàn)殚_裂而逐漸受侵蝕；非燒結(jié)的磚與砌塊與混凝土類似，不耐酸性介質(zhì)的腐蝕。405.4.4粉化和可溶鹽含量 堿硫酸鹽或堿碳酸鹽對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的侵蝕與對(duì)混凝土材料的侵蝕類似，也是由于干濕循環(huán)條件下反復(fù)結(jié)晶和脫水（膨脹與收縮）所造成。41SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceAllthebuildingsinVeniceinsistonfoundationimmersedinseawaterandthenarepermanentlyexposedtothecapillaryriseofsaltywatercontainingsodium,chlorideandsulfateasmainions.421.4.2Adsorption&wetting

－Capillaryeffects43SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceSeawatercanpermanentlyordiscontinuouslywetthesestructuresupto1～3mhighfromthegroundlevel.44SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceMoreover,duetotheclosenessofthemostimportantareaofchemicalindustriesinItaly,thebuildingsinVenicearealsoexposedtotheeffectofrainfallscontainingsulfuricacid.45SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceCapillaryriseofseawaterfromthefoundationproducestwodifferenttypesofdistress：First,achemicalattackrelatedtosulfateionsoccurs,withformationofettringite（鈣礬石）and/orthaumasite（硅灰石膏）,whichcausescrackingandspallingoftherendering(抹面)mortar.46SulfateAttackSO4－+Ca(OH)2+C-A-HC3A·3CaSO4·H32SO4－+C-A-H+C-S-H+CaCO3

CaCO3·CaSiO3·CaSO4·15H2O47SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceSecond,aphysicalattackrelatedtocrystallizationofsalts(mainlyNaCl)withinbricksandmortarscausesefflorescence（風(fēng)化）andmainlysubflorescence（表下風(fēng)化）deterioratingeffects.48位于潮濕土地上的砌體結(jié)構(gòu)在干燥空氣中的風(fēng)化和內(nèi)風(fēng)化現(xiàn)象49TypicalefflorescencedefectcausedbyNaClcrystallizationonthemasonrywallinVenice50Typicalsubflorescencedamageduetothetachementoftherenderingmortar51由于鈣礬石形成導(dǎo)致抹面砂漿層分離52由于NaCl結(jié)晶和濕漲，使抹面砂漿完全