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,砌体结构设计,masonry structure design,5.2砌体的材料性能,*,第,5,章 砌体结构,5.2砌体的材料性能,5.2.1,砖砌体,1,烧结普通砖,fired common brick,（,由粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心,。）,标准尺寸,:240mm,115mm,53mm,重力密度,:18,19kN/m,3,一,.,分类,按,主要原料,分为：烧结黏土砖（,N,）、烧结煤矸石砖（,M,）、,烧结页岩砖（,Y,）、烧结粉煤灰砖（,F,）,2,烧结多孔砖,fired perforated brick,（,以粘土、煤矸石、页岩为主要原料，经过焙烧而成、空洞率,不大于,35%,，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖,。）研究表明，孔洞率大于,35%,的多孔砖，其折压比较低，且砌体开裂提前呈脆性破坏，故应对空洞率加以限制。,按,孔型,分为：,P,型砖和,M,型砖,规格尺寸,：,KP1,型砖：,240mm,115mm,90mm,KP2,型砖：,180mm,115mm,115mm,KM,型砖：,190mm,190mm,90mm,优点,：,与实心砖相比，可减轻结构自重、节省砌筑砂浆、减少砌筑工时，粘土用量与耗能亦相应减少。主要用于六层以下建筑物的承重墙体。,3,蒸压灰砂砖,autoclaved sandlime brick,（,以石灰等钙质材料和砂等硅质材料为主要原料，经坯料制、,压制排气成型、高压蒸汽养护,而成的实心砖。,）。这种砖不得用于经受,200,高温、急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位。,4,蒸压粉煤灰砖,autoclaved flyashlime brick,（,以石灰、消石灰,(,如电石渣,),或水泥等钙质材料与粉煤灰等硅质材料及集料,(,砂等,),为主要原料，掺加适量石膏，经坯料制备、,压制排气成型、高压蒸汽养护,而成的实心砖,。）（,体现新工艺技术,),注,:,由于蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖等蒸压硅酸盐砖是半干压法生产的，制砖钢模十分光亮，在高压成型时会使砖质地密实、表面光滑，吸水率也较小，这种光滑的表面影响了砖与砖的砌筑与粘结使墙体的抗剪强度较烧结普通砖低,1/3,，从而影响了这类砖的推广和应用。故采用工作性好、粘结力高、耐候性强且方便施工的,专用砌筑砂浆,(,强度等级宜为,Ms15,、,Ms10,、,Ms7.5,、,Ms5,四种，,s,为英文单词蒸汽压力,Steam pressure,及硅酸盐,Silicate,的第二个字母,),已成为推广、应用蒸压硅酸盐砖的关键。,混凝土砖,concrete brick,（,以水泥为胶结材料，以砂、石等为主要集料，加水搅拌、成型、养护制成的一种多孔的混凝土半盲孔砖或实心砖,）。,多孔砖,的主规格尺寸为,240mm,115mm,90mm,、,240mm,190mm,90mm,、,190mm,190mm,90mm,等,;,实心砖,的主规格尺寸为,240mm,115mm,53mm,、,240mm,l15mm,90mm,等。,二,.,强度,砖抗压强等级由,抗压强度,（,10,块平均值、单块最小值）和,抗折强度,（,5,块平均值、单块最小值）综合确定。,烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级为：,MU30,、,MU25,、,MU20,、,MU15,和,MU10,蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级为,：,MU25,、,MU20,、,MU15,混凝土普通砖、混凝土多孔砖的强度等级：,MU30,、,MU25,、,MU20,和,MU15,3.2.1.2,砌块,一,.,分类,砌块包括,普通混凝土砌块,和,轻集料混凝土砌块,。,混凝土小型空心砌块,concrete small hollow block,由普通混凝土或轻集料混凝土制成，主要尺寸规格为,390mm190mm190mm,，空心率为,25%50%,的空心砌块。,轻集料混凝土砌块,包括煤矸石混凝土砌块和孔洞率不大于,35%,的火山渣、浮石和陶粒混凝土砌块。,2,强度,(,由,3,个试块单块,抗压强度,平均值确定）,混凝土砌块、轻集料混凝土砌块,的强度等级：,MU20,、,MU15,、,MU10,、,MU7.5,和,MU5,自承重墙的空心砖、轻集料混凝土砌块,的强度等级：,MU10,、,MU7.5,、,MU5,和,MU3.5,注：其中,MU,表示砌体中的块体（,masonry unity,），其后数字表示块体的强度大小，单位为,MPa,。,5.2.1.3,砂浆,作用,：,将砌体中的块体连成一个整体，并因抹平块体表面而促使应力分布均匀，同时砂浆填满块体中的缝隙，减少了砌体的透气性，提高砌体的保温性能与抗冻性能。,分类,混合砂浆,：,在水泥砂浆中掺入一定比例塑化剂的砂浆。如水泥石灰砂浆、水泥石膏砂浆。优点：和易性和保水性较好，便于施工砌筑。适用于砌筑一般,地面以上的墙、柱砌体,。,水泥砂浆,：由水泥、砂和水拌合而成的砂浆。优点：强度高、耐久性好，适用于砌筑对强度有较高要求的地上砌体及,地下砌体,。缺点：和易性和保水性较差，施工难度较大。,混凝土砌块（砖）专用砌筑砂浆,：由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组分，按一定比例，采用机械拌和制成，专门用于,砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆,。简称砌块专用砂浆。,以满足砌体强度及建筑物耐久要求,对砌块所用砂浆的基本要求,和易性,强度,保水性,使其在存放、运输和砌筑过程中不出明显的泌水、分层、离析现象；以保证砌筑质量、砂浆的强度和砂浆与块材之间的粘结力,以便于砌筑、保证砌筑质量和提高工效,4,强度：,由,边长为,70.7mm,的立方体试块，,1525,下硬化、龄期,28,天（石膏砂浆为,7,天）的,抗压强度,来确定。,当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强度,。,烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体采用的普通砂浆强度等级：,M15,、,M10,、,M7.5,、,M5,和,M2.5,蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体采用的专用砌筑砂浆强度等级：,Ms15,、,Ms10,、,Ms7.5,、,Ms5.0,注：其中,M,表示砂浆（,mortar,），,Ms,表示专用砂浆（,s,为蒸汽压力,Steam pressure,及硅酸盐,Silicate,的二个字母,)，,其后数字表示砂浆的强度大小，单位为,MPa,。,混凝土普通砖、混凝土多孔砖、单排孔混凝土砌块和煤矸石混凝土砌块砌体采用的砂浆强度等级：,Mb20,、,Mb15,、,Mbl0,、,Mb7.5,和,Mb5,双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体采用的砂浆强度等级：,Mbl0,、,Mb7.5,和,Mb5,毛料石、毛石砌体采用的砂浆强度等级,：,M7.5,、,M5,和,M2.5,注：,Mb,的专用砌筑砂浆,（b,为英文单词,砌块,或,砖,brick,的第一个字母,),5.2.2,砌体的受压性能,（一）砌体的受压破坏特征,第二阶段,：压力增大至,80%90%,的破坏荷载时，单块砖内的裂缝不断发展，并沿着竖向灰缝通过若干皮砖，在砌体内逐渐连接成一段较连续的裂缝。若此时荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，砌体已临近破坏。,第三阶段,：随着荷载的继续增加，裂缝迅速延伸、宽度增大，并形成通缝，连续的竖向贯通裂缝把砌体分割成若干独立小柱体而,失稳,破坏。,第一阶段,：压力增大,50%70%,的破坏荷载时，在砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下出现第一批裂缝，此裂缝细小，未能穿过砂浆层，不受力，裂缝不发展。,（二）砌体的受压应力状态（单块砖的应力特点）,砌体中单砖处于压、弯、剪复合受力状态,砌体横向变形时砖和砂浆存在交互作用使砖承受水平拉应力,竖向灰缝上的应力集中使砖处于不利受力状况,结论：,砌体的抗压强度比块体的抗压强度低。,简化,（三）影响砌体抗压强度的因素,块体与砂浆的强度等级,（是确定砌体强度最主要的因素）,块体的尺寸与形状,强度等级高的块体的抗弯、抗拉强度也较高，因而相应砌体的抗压强度也高，但并不与块体强度等级的提高成正比；而砂浆的强度等级越高，砂浆的横向变形越小，砌体抗压强度也有所提高。,高度大的块体、其抗弯、抗剪及抗拉能力增大，块体长度较大时，块体砌体中引起弯、剪应力也较大。因此砌体强度随块体厚度的增大而加大，随块体长度的增大而降低；而块体的形状越规则，表面越平整，则块体的受弯、受剪作用越小，可推迟单块块材内竖向裂缝的出现，因而提高砌体的抗压强度。,砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响,砂浆的流动性大与保水性好时，容易铺成厚度和密实性较均匀的灰缝，因而可减少单块砖内的弯剪应力而提高砌体强度。,纯水泥砂浆的流动性较差，所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比相应纯水泥砂浆砌体高。,砂浆弹性模量的大小对砌体强度亦具有决定作用。当砖强度不变时，砂浆的弹性模量决定其变形率，而砖与砂浆的相对变形大小影响单块砖的变剪应力及横向变形大小。因此砂浆的弹性模量越大，相应砌体的抗压强度越高。,砌筑质量与灰缝的厚度,水平灰缝的均匀和饱满程度,：,砂浆铺砌饱满、均匀，改善块体在砌体中受力性能，使之较均匀地受压而提高砌体抗压强度，反之，则降低砌体强度。水平灰缝的砂浆饱满程度不得低于,80%,。,灰缝的厚度,：,砂浆厚度对砌体抗压强度也有影响，灰缝厚，容易铺砌均匀，对改善单块砖的受力性能有利，但砂浆横向变形的不利影响也相应增大，灰缝厚度以,10,12mm,为宜。,砖的含水率,：,砖在砌筑前要提前浇水湿润，以增加砖和砂浆的粘结性能。烧结普通砖、多孔砖含水率宜为,10%,15%,。蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖含水率宜为,8%,12%,。,块体的搭接方式,：砌筑时块体搭接方式影响砌体的整体性。整体性不好，会导致砌体强度的降低。,应上、下错缝，内外搭接,。并宜采用,一顺一丁、梅花丁或三顺一丁,砌筑形式。,(a),一顺一丁,(b),梅花丁,(c),三顺一丁,砌体施工质量控制等级,项目,施工质量控制等级,A,B,C,现场质量管理,制度健全，并严格执行；非施工方质量监督人员经常到现场，或现场设有常驻代表；施工方有在岗专业技术管理人员，人员齐全，并持证上岗,制度基本健全，并能执行；非施工方质量监督人员间断地到现场进行质量控制；施工方有在岗专业技术管理人员，并持证上岗,有制度；非施工方质量监督人员很少作现场质量控制；施工方有在岗专业技术管理人员,砂浆、混凝土强度,试块按规定制作，强度满足验收规定，离散性小,试块按规定制作，强度满足验收规定，离散性较小,试块强度满足验收规定，离散性大,砂浆拌合方式,机械拌合；配合比计量控制严格,机械拌合；配合比计量控制一般,机械或人工拌合；配合比计量控制较差,砌筑工人,中级工以上，其中高级工不少于20%,高、中级工不少于70%,初级工以上,（四）砌体抗压强度计算公式,砌体轴心抗压强度平均值,f,m,(MPa),计算参数,序号,砌体类别,k1,k2,1,烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土普,通砖、混凝土多孔砖,0.78,0.5,当f21时，k2=0.6+0.4f2,2,混凝土砌块,0.46,0.9,当f2=0时，k2=0.8,3,毛料石,0.79,0.5,当f21时，k2=0.6+0.4f2,4,毛石,0.22,0.5,当f22.5时，k2=0.4+0.24f2,k,1,、,与块体类别及砌体类别有关的参数；,k,2,砂浆强度影响的修正参数,3.2.3,砌体的受拉、受弯、受剪性能,（一）砌体的轴心受拉性能,圆形水池，在静水压力作用下池壁承受环向轴心拉力,。,砌体轴心受拉时,有三种破坏形式,:,a.,沿齿缝截面的破坏,结论：,构件一般沿,齿缝截面,破坏，此时,砌体的抗拉强度主要取决于块体与砂浆连接面的粘结强度（又取决于砂浆强度等级），并与齿缝破坏面水平灰缝的总面积有关。因此砌体的轴心抗拉强度由砂浆的强度等级来确定。,b.,沿块体截面的破坏,c.,沿水平灰缝的破坏,（二）砌体的受弯性能,带壁柱的挡土墙壁、地下室墙体,砌体,受弯,时,有三种破坏形式
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