多孔磚砌體基本力學性能試驗研究

多孔磚砌體基本力學性能試驗研究

混凝土多孔磚是一種新型的墻體材料。它的形狀、規(guī)格和大小與多孔磚的形狀（p和m）相同。材料的組成和組成以及混凝土的小型塊體的形成和保護。隨著國家保護耕地、禁黏禁實措施的實施,混凝土多孔磚作為替代黏土磚的一種新型墻材在我國一些地區(qū)發(fā)展很快,越來越多的應用到住宅工程中。為加快混凝土多孔磚的推廣、應用，為科研設計、施工提供依據(jù),應對混凝土多孔磚砌體的基本力學性能進行試驗研究。本文依據(jù)砌體基本力學性能試驗方法對MU15混凝土多孔磚和M10混合砂漿組成的砌體試件力學性能進行了試驗,并與相同控制強度的燒結多孔磚砌體試件力學性能進行比較。試驗內(nèi)容包括多孔磚砌體軸心抗壓、雙面抗剪、沿通縫和齒縫彎曲抗拉等各項砌體力學性能。1抗壓試驗，磚芯軸的抗壓強度試驗1.1試驗用砂及設備制作混凝土多孔磚和燒結多孔磚試件各3個,試件尺寸均為240mm×365mm×720mm。試驗用砂為中粗砂，水泥為同一生產(chǎn)批號普通硅酸鹽水泥,砌筑用砂漿為混合砂漿(下同)。試驗在5000kN長柱試驗機上進行。1.2砌體軸線抗壓強度混凝土多孔磚砌體的抗壓試件在極限荷載的88.5%～95.1%左右時，首先在承壓面底部或頂部一、二皮磚高度內(nèi)出現(xiàn)首批裂縫;在極限荷載的89.7%～97.5%時，出現(xiàn)第二、三批裂縫，但是數(shù)量較少，長度也較短;接近極限荷載(98.1%～100%)時，豎向裂縫急劇擴展和增多，分布在四個側(cè)面上，并形成通縫，使砌體分離成獨立小磚柱而導致試件破壞。試件破壞時，在窄面上裂縫較多，且有一條主裂縫貫通；寬面上裂縫較少,發(fā)展不夠充分,幾乎沒有形成上下貫通的主裂縫?？傮w而言，試件的破壞模式大體同普通粘土磚砌體，但混凝土多孔磚在接近極限荷載時裂縫急劇擴展和增多,且發(fā)展時間很短，初裂荷載與極限荷載相差不大，表現(xiàn)出較明顯的脆性，值得注意?；炷炼嗫状u砌體和燒結多孔磚砌體軸心抗壓強度試驗結果如表1所示。結果表明，混凝土多孔磚砌體軸心抗壓強度比燒結多孔磚試件高出18.98%。2抗疲勞試驗，磚屑開口2.1抗剪強度試驗砌體抗剪強度試件尺寸為240mm×365mm×290mm，數(shù)量為6。砌體抗剪試件砂漿強度達到70%以后將試件立放，先后對承壓面和加荷面用1:3水泥砂漿找平，找平層厚度為10mm，上、下找平層相互平行并垂直于受剪面的灰縫。通縫抗剪強度試驗在2000kN壓力機上進行。雙剪試驗方法加荷示意圖如圖1所示。2.2混凝土砌體、燒結多孔磚砌體通縫抗剪強度試驗中絕大多數(shù)混凝土多孔磚砌體試件沿A縫或B縫單面破壞，占試件總數(shù)的66.6%。試件破壞時，有2個試件磚外壁局部被剪碎，占試件總數(shù)的33.3%，應引起重視。試驗用磚為“盲孔磚”，砌筑時采用反砌(即孔朝下，封底朝上)，試件的破壞面有部分砂漿嵌入孔洞中，形成一定的“銷鍵”作用?；炷炼嗫状u砌體和燒結多孔磚砌體通縫抗剪強度試驗結果如表2所示。結果表明，混凝土多孔磚砌體抗剪強度比燒結多孔磚高79.31%。2.3抗壓強度對抗剪強度的影響混凝土多孔磚是脆性材料。因為多孔磚砌體的受剪破壞一般是發(fā)生在砂漿和多孔磚的連接面上，因此其抗剪強度主要取決于灰縫中砂漿和塊材的粘結強度，并且遠低于砌體的抗壓強度。試驗表明，由于粘結強度與砂漿的強度、密實性、塊材的表面特征、清潔程度以及塊材的含水率等許多因素有關，因而粘結強度的離散性較大。在保證正常施工質(zhì)量的條件下粘結強度主要取決于塊材的類別和砂漿的強度。文獻認為混凝土磚砌體的抗剪強度隨磚的含水率的增加而提高，并呈線性關系。同時,砌體截面的垂直壓應力對多孔磚砌體抗剪強度也有影響。多孔磚空洞內(nèi)砂漿產(chǎn)生銷栓作用，抵消部分剪力作用。因此，“銷鍵”可以增強多孔磚砌體的抗剪作用。2.4抗剪強度的提高1)優(yōu)化孔型設計，使孔型的大小、排列有利于提高抗剪強度，防止磚壁被剪壞。在孔洞率、熱工性能和強度間找到一個平衡點。2)采用“盲孔磚”反砌時，嚴格控制砂漿的和易性，并盡量做到擠揉，使砌體形成一定的“銷鍵”作用和提高砂漿飽滿度，有利于提高抗剪強度。3)施工時應注意磚的吸水和揮發(fā)在前期變化較大，對不同含水量的磚砌體進行對比試驗，更好的指導施工。3試驗中沿接頭傾斜混凝土的彎曲強度沿通縫3.1酶處理德國法分別制作6塊試件，尺寸為240mm×240mm×790mm。試驗在5000kN長柱試驗機上進行。通過壓力機和分配梁采用三等分兩點加載方式，荷載由力傳感器、應變儀、函數(shù)記錄儀組成的測試系統(tǒng)測定。3.2曲強度試驗結果混凝土多孔磚砌體和燒結多孔磚砌體彎曲抗拉強度(沿通縫)試驗結果如表3所示。結果表明，混凝土多孔磚砌體彎曲抗拉強度高于燒結多孔磚砌體。4彎曲阻力試驗沿齒縫4.1測試方法分別制作3塊試件，試件尺寸及試驗方法同彎曲抗拉強度(沿通縫)試驗。4.2塊體內(nèi)部方向不清的破壞可能性試件設想破壞模式沿齒縫破壞，但有1個混凝土多孔磚砌體試件破壞面沿塊體-灰縫-塊體-灰縫發(fā)生。初步分析其原因:1)由于多孔磚孔洞形成的“銷鍵”作用較大，因此，破壞面沿灰縫和塊體的可能性都存在。2)試件砌筑時是平砌，豎縫的砂漿飽滿度較水平縫差，試驗時豎縫成為破壞面中的薄弱環(huán)節(jié)。破壞由此開始，之后截面(破壞面)上的內(nèi)力重新分布，豎向灰縫上的內(nèi)力由塊體和飽滿度高的水平縫承擔，由于塊體孔洞的存在，使截面削弱并且孔洞增大了“銷鍵”，使塊體破壞成為可能?；炷炼嗫状u砌體和燒結多孔磚砌體彎曲抗拉強度(沿齒縫)試驗結果如表4所示。結果表明，混凝土多孔磚砌體彎曲抗拉強度(沿齒縫)高于燒結多孔磚砌體35.96%。5混凝土多孔磚抗壓強度混凝土多孔磚發(fā)展和推廣應用具有較多的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在原材料豐富(石屑、砂、水泥)、生產(chǎn)技術簡單(振動加壓成型、自然養(yǎng)護)、應用技術成熟(可套用燒結多孔磚)、有利于環(huán)境保護(可利用粉煤灰、鋼渣等廢渣)、產(chǎn)品能達到MU10級以上，單塊的干縮