（材料学专业论文）盲孔多孔砖及其砌体物理力学性能的试验研究.pdf

西安建筑科技大学 盲孑l 多子l 砖及其砌体物理力学- i i l l l , t 试验研究 专业：材料学 硕士生：刘云霄 指导教师：王福川教授 摘要 盲孔多孔砖是2 0 世纪9 0 年代后期研制成功的、用半干压法压制成型的封底多孔砖，它生 产效率高，节约能耗，产品致密，外形好，强度高，易砌筑，用于砌体工程时，可节约1 3 砂浆。但由于是盲孔，砌筑时没有因漏浆而形成的“销键”作用，可能会降低砌体的抗剪能力， 不利于抗震。 为了全面地，客观地评价盲孔多孔砖及其砌体的技术性能，为建设行政主管部门提供决策 依据，为没计提供科学数据，受宝鸡市建筑节能与墙体材料改革办公室的委托，我们于2 0 0 2 年3 月1 2 月就该问题进行了较为系统的研究。 研究结果表明，盲孔多孔砖及其墙片的绝热眭能优于k p l 多孔砖；盲孔多孔砖砌体的抗压 强良能够满足规范要求，弹性模量与其它多孔砖砌体相当，商于实心粘土砖的弹性模量。 卣孔多孔砖砌体的通缝抗剪强度略低于规范计算值，为保证结构安全，建议设计时乘以系 数o 9 ；盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下抗剪承载力与其它多孔砖墙片基本相当，t 可按 规范方法计算其抗震抗剪承载力；试验证明带构造柱及圈梁的盲孔多孔砖墙片有较好的吸能、 变形能力，可以满足抗震结构的要求。 但是，由于盲孔多孔砖机冲头不断磨耗，如不及时更换，将使盲端厚度随之增大，致使砖 i t t i ；l 洞率降低。为此，生产厂家应加强管理，确保盲端厚度符合企业标准要求。 关键词：盲孔多孔砖弹性模量抗剪强度抗震 透安建绞辩技大学 ， s t u d y o nt h e p h y s i c a l a n dm e c h a n i c a lp e r f o r m a n c eo f b a c kc o v e r e dp o r o u sb r i c ka n di t sm a s o n r y s p e c i a l t y ：m a t e r i a ls c i e n c e n a m e ：l i uy u n x i a o i n s t r u c t o r ：w a n g f u c h u a n a b s t r a c t b a c kc o v e r e d p o r o u s b r i c kh a sb e e nd e v e l o p e di nt h el a t ep e r i o do f 1 9 9 0 7 s ，a n di s p r o d u c e db ys e m i d r y - p r e s s i n g m e t h o d i th a ss u c h m a n 3 , a d v a n t a g e s a s h i g h p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y , e n e r g ys a v i n g , h i g hd e n s i t y , b e a u t i f u la p p e a r a n c e ，h i g hs t r e n g t h ， e a s yb r i c k l a y i n g , a n d c a ns a v e1 3m a s o n r ym o o r c o m p a r e d w i t hs o l i db r i c k b u ti ti s p o s s i b l e t or e d u c et h es h e a rr e s i s t a n c ea n da s e i s m a t i c a b i l i t yw h e n b a c kc o v e r e d p o r o u s 蜥c kb u i l d st h eb r i c k w o r kb e c a u s ei th a sn o t t h e p 甜f o r m e db y t h em a s o n r ym o r t a r l e a k e di n t ot h e , h o l e s u p p o g e db yt h ee n e r g ye f f i c i e n c ya n dw a l l i n gm a t e r i a l sr e f o r m i n go f f i c eo f b a o j ic i t y , w es t u d i e da n dv a l u e dt h et e c h n i c a lp e r f o r m a n c eo f b a c kc o v e r e dp o r o u s b r i c ka n di t sm a s o n r yc o m p r e h e n s i v e l ya n do b j e c t i v e l yf r o mm a r c ht od e c e m b e ri n 2 0 0 2 ，s oa st oo f f e rr e c o m m e n d a t i o n s t od e c i s i o nm a k e r si nt h eg o v e r n m e n ta n dt h e s c i e n t i f i cd a t at od e s i g n e r s t h er e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t et h a tt h e h e a t - i n s u l a t i n gp r o p e r t y o fb a c kc o v e r e d p o r o u sb r i c km a di t sb r i c kw a l l i sb e t t e rt h a nk p lp o r o u sb r i c k t h ec o m p r e s s i v e s t r e n g t ho f t h eb a c kc o v e r e dp o r o u s 砥汰m a s o n r yr e a c h e st h es t a n d a r dl e v e l t h e e l a s t i cm o d u l u so f t h em a s o n r yi se q u i v a l e n tt oo t h e r p o r o u s b r i c km a s o n r ya n d h i g h e r t h a ns o l i db r i c km a s o n r y t h e s h e a r i n gs t r e n g t h o fb a c kc o v e r e d p o r o u s b r i c k m a s o n r y i ss l i g h t l yl o w e rt h a n t h es t a n d a r dl e v e l ac o e f f i c i e n to f0 9c a nb em u l t i p l i e dt oe n s i l r et h es a i b t yo f s t r u c t u r e s b ya n dl a r g e , t h e b a c kc o v e r e d p o r o u sb r i c k w a l lw i t hc o n s m a c t i o n a lc o l u m n a n d g i r d b e a mh a st h es a m e s h e a f i n gs t r e n g t h u n d e rl o wc i r c u l a t e dl o a da so t h e r p o r o u s 黼c kw a l l s ot h es h e a rr e s i s t a n c ea n da s e i s m a t i cc a p a b i l i t yc a l lb ec a l c u l a t e db yt h e 疆安建筑辩接大学 s t a n d a r dm e t h o d t h ee x p e r i m e n ti n d i c a t e st h a tt h eb a c kc o v e r e d p o r o u s b n c kw a l lh a s g o o de n e r g ya b s o r b i n g a sw e l la s d e f o r m i n gc a p a b i l i t y , a n d i tc a n s a t i s f y t h e r e q u i r e m e n t o f a s e i s m a t i cs t r u c t u r e s i ti sn e c e s s a r yt op o i n to u tt h a tt h ec o v e r e de n dt h i c k n e s so f b a c kc o v e r e dp o r o u s b r i c ki si n c r e a s i n ga st h em a c h i n ew e a r i n g ，a n di tr e s u l t si nt h ed e c r e a s i n g p o r es p a c e r a t i o t h eb r i c k - m a k i n g 蠡c t o r ys h o u l d m a n a g es t o u t l ye n s u r i n g t h e p r o d u c t t or e a c ht h e s t a n d a r dl e v e lo f t h e i rc o r p o r m i o n k e yw a r d s ：b a c kc o v e r e dp o r o u sb r i c k e l a s t i cm o d u l u s s h e a r i n gs 拄e n g t h a s e i s m a t i c 西安建筑科技大学 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位己 申请学位或为其它用途使用过的成果。与我同工作的同志 对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关 责任。 做作耆签名：邓三乍 醐： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、，使用学位论 文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文 被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以 采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者虢刁乍聊繇腧7 ；眺m 7 西安建筑科技大学 1 1 建筑节能与墙体改革 1 1 1 建筑节能 第一肇文献综述 多年以来，发达国家在其发展的过程中，曾经无节窜缒蓖嗣黥源，一焱蜀了本陵纪七、八 十年代，先是石油大幅度涨价，从而使世界经济遭受到能源危机的严重打击，接着又发现大气 环凌正在团毙露遭受严重豹酸环。太铜这才觉察戮，这襻瓣工鲎 乞、瑗拽住给人类带来舒逶、 欢乐的同时，还越来越多地带来苦果。也就是说，过去的这种发展是不能长期继续下去的，我 饲今天妻l 此无节泰嘲斓源，在豢寒享主会经漭发溪款强簿，还奁叁毁荔醚封赖以生存戆遗球， 我们今天的许多行为正在自觉不自觉电贻害后代子孙。 皴坏环境的嚣恶之源，不仪仅是工1 2e 蛇污染，瑟登包挺建筑方嚣造成鲍污染，其危害迄 同样非常严重。由于建筑耗能数量巨大，对环境造成了重大损害。世界上不少有识之士逐渐认 识至一个道理，即建筑节能是关系到拯救地球，拯救人类的大事。因此，在最近三十年的时阙 晕，建筑节能在世界上蓬勃兴越，成为大家共同关心的热点问题。现在在许多发达国家，新建 建筑无一不是节能建筑，旧的建筑也正在改造成节能建筑，从而馒现代建筑与节能密不可分。 由此，建筑节能成为全球建筑界经过深思熟虑瑟的共同选择。 在我国，能源生产的增长黻长期滞后于国内生产总值的增长速度，能源短缺也是制约经 济发袋的一个萋要因豢。两量，靛镌源资源条俘瓣，我国静煤炭帮水力资源储藏总羹比较丰窝， 但由于人口众多，可以经济开采的煤炭缀和水电掇按人口平均，仅为全世界人口平均水平的 半，至子石漓鞠天然气储藏量按久日乎垮菹，我霹就更少了。魏莱我 】象糯在这襻继续不戮地 挥霍自然资源，过早地把矿产资源采光用尽，势必严重影响子孙后代的生存发展。 键是由予缀滚的发震，入愁生活承乎豹提袁，采暖范圈嚣益扩大，空键建襞邈速增熬，建 筑能耗的增长远高于能源生产的增长速度，尤其是电力、燃气、热力等优质能源的需求正在急 屡增攘。如暴舞l 耗建筑不叛大量兴建，建筑耗急曩增长。因此，为了豳氐经滚持续、抉遽、 健康地发展，就必须加强建筑节能。 镶套资料表明，大气污染蛉主要指橱如总熬浮颗粒、降尘、二氧化硫j 日氮氧化物，北方城 市高于南方城市，采暖期重于非采暖期。采暖城市大气污染指标普遍超过标准，情况相当严重。 大气污染超过标准的主耍原因，就是采暖燃煤排放的污染物。目前，我国采暖燃煤撼放的c 嗡 就有i 9 亿礴。今瑶采暖建筑越来越多，一个大城市每年都要建造几百万、上千万平方米的 建筑物，因此每年都要增加燃煤量若干万吨，致使c 0 2 的排放量剧增。可见，如果单位面积的 采暖麓耗不熊大幅度的隔氐下来，不仅大气环境指标不可能改善，丽且还有可能向藩恶纯的趋 势发展，前景令人担忧。 西安建筑科技大学 随着人民生活水平的不断提高，舒适的建筑热环境已成为人们生活的需要。但在我国的气 候条件下，大多数地区冬天气温与同纬度地区相比较低，而夏天则较高。因此，冬天需要取暖， 夏天需要制冷，致使我国的能源需求量增长很快。但我国的能源供应特别是优质能源供应十分 紧张。也就是说，从总体上看，只有在大力开发能源和注重节能的条件下才能改善广大人民的 建筑热环境，否则只能是以加重国家的能源负担为代价。 我国的建筑能耗很高，与发达国家相比，有很大的差距，其表现首先是建筑保温状况的差 距。由于建筑标准的不同，我国建筑保温状况与发达国家相差很多。发达国家普遍采用高效保 温材料复合的墙体和屋面，以及密封陛能好的多层窗。如果以北京传统的3 7 厘米砖墙的多层住 宅为代表，与气候条件相近的发达国家的建筑进行对比，建筑外围护结构保温隔热性能很差， 外墙、外窗漏风严重，因此，我们的单位能耗，外墙为发达国家的4 5 倍，屋顶为2 5 5 5 倍，外窗为1 5 2 2 倍，门窗气密性为3 6 倍。与此同时，发达国家普遍采用能够调节控制 和用热计量的采暖系统，锅炉和管网热效率也高，而我国常用的采暖系统则十分落后，普遍采 用一根单管上下串联散热器的做法，居民用热没有计量，也无法控制调节，不能调动用户节能 的积极陛，加上大量使用分散的小锅炉，锅炉运行效率很低“1 。由于上述诸多方面的差距，造 成我国住宅建筑采暖能耗为发达国家的3 倍左右。由此可以看出，我们国家一方面能源非常短 缺，另一方面采暖能耗又十分浪费。 在人均可采能源储量不丰，建筑用能巨大，大气污染严重，居民对改善冬寒夏热环境要求 迫切的情况下，我们的建筑向何处去? 是继续大量建造这种高能耗、高污染的建筑，把困难推给 国家，把灾祸留给后人? 还是实施可持续发展战略，从每一栋建筑物做起，从我们每个建筑工作 者自己做起，抓紧建筑节能工作? 问题的答案是显而易见的。 为了扭转我国严寒和寒冷地区采暖能耗高，热环境质量差的状况，我国于1 9 8 6 年8 月1 日 起实施第一阶段节能3 0 的民用建筑节能设计标准( 采暖居住建筑部分) j g j 2 6 8 6 。其适用 于设置集中采暖的新建和扩建居住建筑( 住宅建筑约占9 2 ，集体宿舍、招待所、旅馆、托儿 所建筑等约占8 ) 以及居住区供热系统的节能设计。节能3 0 是指在当地1 9 8 0 1 9 8 1 年住宅通 用设计能耗水平的基础上节约3 0 9 6 。具体来说，就是要节约3 0 的采暖用煤。节能3 0 是通过加 强维护结构的保温和门窗的气密性，以及提高采暖供热系统的运行效率来实现的。为了实现节 能3 0 这一目标，建筑物的耗热量应在原来的基础上降低2 0 左右；锅炉运行效率应从原来的 0 5 5 提高到0 6 0 ，室外管网的输送效率应从原来的o 8 5 提高到0 9 0 。1 。 根掘发展经济、节约能源、保护环境、实旋可持续发展战略目标的要求，我国于1 9 9 6 年7 月l 曰起实施第二阶段节能5 0 的民用建筑节能设计标准( 采暖居住建筑部分) j g j 2 69 5 。 它适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的新建和扩建居住建筑的热工与采暖设计，暂无条件设 置集中采暖的居住建筑，其维护结构宜按j g 5 2 6 8 6 执行。节能5 0 是指在当地1 9 8 0 1 9 8 1 年 通用设计能耗的基础上节能5 0 。具体来说，就是要节约5 0 的采暖用煤。为了实现5 0 这一目 标，建筑物耗热应在原来的基础上阿氐3 5 左右；锅炉运行效率应从原来的0 5 5 提高到0 6 8 ， 室外管网的输送效率应从原来的o 8 5 提高到o 9 0 。3 。 西安建筑科技大学 112 墙体改革 建筑节能的主要途径，是减少围护结构散失的热量。为了实现建设部制定的节能5 0 ，且节 能投资不得超过土建投资1 0 的目标，国家经贸委于2 0 0 0 年提出了建筑节能技术近期的发展方 向和重点： ( 1 ) 外墙保温隔热材料开发； ( 2 ) 外墙夹芯保温隔热材料开发； ( 3 ) 钢塑复合门窗( j e c 钢塑窗) 及供水钢塑复合管开发； ( 4 ) 太阳能采暖及热水供应装置开发； ( 5 ) 高性能外墙涂料开发； ( 6 ) 住宅智能化系统开发。 上述技术开发项目中以增强外墙保温隔热性能尤为重要，因为外墙所造成的能耗占整个建 筑物能耗的7 5 以上。据专家调查分析，我国的外墙隔热与国外同体积材料相比相差4 5 倍， 所以造成冬天冷得多，夏天热得多。我国与世界同纬度国家相比，全年最冷的东北地区室内温 度较之f 氐1 4 1 8 ，而最热的月份却高出1 3 2 5 。c ，因此，实施墙体改革，用商陛能的新型 墙体材料取代传统的粘土实心砖变成了建筑节能的主攻方向。 为了加快墙体改革的步伐，2 0 0 1 年召开了全国墙体改革会议，会议确定了“十五”墙体改 革的计划和主要奋斗目标，这就是到2 0 0 5 年新型墙体材料产量的比重占墙体材料总产量的 4 0 ，其中大城市( 辖区内) 达到6 0 以上，市区达到8 0 以上。农村达到2 5 3 0 ，中西 部地区与东部地区的差距减小2 个百分点；采用新型墙体材料的建筑竣工面积占城镇建筑竣工 面积的5 0 ，其中大中城市( 辖区内) 达到6 0 以上，市区达到8 0 以上。严寒和寒冷地区 城镇新建、扩建的居住建筑及其附属设施全部采用新型墙体材料并达到民用建筑节能标准要求。 目前，随着技术的发展，热工性能优良的材料变得越来越多。但是新材料的产量多少、价 格是否经济，施工是否方便，是否能够普遍实现等因素，必须充分考虑当地的具体清况，才能 作出合理的选择。与其它墙体材料相比，砌体材料具有造价低、建造速度快、结构美观、耐久 性好、隔声性能好、绝热性能优、防火及抗震性能好、耗能少、易维修、并且容易与其他材料 粘结的优点。经过几年来的实践，在黄土资源较为丰富的省区，采用空心砖代替实心砖作为 墙体材料，就地取材，施工方便，价格较f 氐。通过试点，建筑节能3 0 时，建筑造价增加值不 超过国家规定的5 的增加值；节能5 0 时，建筑造价增加值不超过国家规定的1 0 的增加值。 故空心砖是当前某些地区较为理想的墙体材料。 西安建筑科技大学 ；= = = = = = i ；= = = ；= = = ；= = = = = ；= = - = 一 一 1 1 3 空心砖的分类 按用途分 ( 1 ) 承重空心砖 即承受建筑物荷载的空心砖，也称竖孔空心砖。主要规格有：1 9 0 x1 9 0 x 9 0 i t 】m ( k m 】型) 、 2 4 0 1 1 5 9 0 咖( k p i 型) 、2 4 0 x 1 8 0 x i l 5 f 衄( k p 2 型) 等数种。容重为1 1 0 0 1 4 5 0 k g 一嘲。 d q l 多孔的空心砖也称多孔砖。 ( 2 ) 非承重空心砖 只承受白重而不承受建筑结构荷载的空心砖。孔洞率在3 5 以t ，容重为8 0 0 1 1 0 0 k g 尉。 具有较好的保温性能，可用作隔墙和框架结构的填充墙。 ( 3 ) 拱壳空心砖 砌筑薄壳和拱壳结构的异型空心砖。要求平行孔洞方向抗压强度在7 5 m p a 以上，垂直孔洞 方向的抗压强度在3 5 m p a 以上。主要规格有1 2 0 x1 0 5 x 9 5 r r m 、1 2 0 x1 0 5 x 1 2 0 r n r n 。施工时利用 砖的沟、槽互相钩挂悬砌，由简单的样架控制曲线，不需模板支撑。用拱壳砖建造的屋盖和楼 板，可以节约木材、钢材、水泥，适用于小型建筑。 ( 4 ) 楼板空心砖 制作楼板用的空心砖，其孔洞率较砌墙用的空心砖大。有的支撑在钢筋混凝土或钢筋砖小 梁上构成楼板；有的配筋成为钢筋砖楼板；也有在整体钢筋混凝土密肋楼板中作肋间填充体以 提高隔声效果，保持下层天花板的平整，并可节约模板。 ( 5 ) 檩条空心砖 用空心砖组成檩条，长度方向用钢筋和水泥砂浆连结成整体的受力构件。根据需的长度和 宽受组合。有的还做成预应力空心砖檩条，在屋架之间使用。 ( 6 )空心砖粱 用空心砖和钢筋，水泥砂浆组合制作成受力构件，起支承楼板的作用，空心砖梁多为异型， 如t 形。 ( 7 ) 花格空心砖 简称花格砖，用于花墙围墙、栏杆、花坛及装饰用，可做成各种孔型的空心砖，在建筑上 组成各种花纹的图案。 ( 8 ) 空心砖墙板 用规格不同、错缝铺砌的空一f l , 砖与钢筋混凝土预制复合而成的墙板。可作内墙、外墙、隔 墙的承重与非承重之用。 ( 9 ) 配筋空心砖 在奎心砖和空心砌块的孔洞内，放置水平或垂直钢筋，然后浇灌混凝土而成为受力构件， 如梁、柱等，即可以节约浇灌混凝土用的模板，又可满足清水墙砌筑的要求，也可根据抗震要 求设置抗震用钢筋。 西安建筑科技大学 二按原料分 ( 1 ) 粘土空心砖以粘土为主要原料生产的空心砖。 ( 2 ) 煤矸石空心砖以煤矸石为主要原料，经选料、粉碎、成型、干燥和焙烧而制的空心砖 称为煤矸石空心砖。制砖用的煤矸石应剔除砂岩和粒径小于2 m m 的石灰岩。煤矸石的含硫量最 好小于l 。煤矸石砖坯干燥性能好、周期短、强度等级高、用燃料少，用煤矸石制空心砖， 即节约原料，又能利用工业废料。 ( 3 ) 页岩空心砖以泥质页岩或炭质页岩为主要原料，经粉碎、成型、干燥、焙烧而制成的 空心砖。成品强度较高，宜作承重及非承重空心砖之用。 ( 4 ) 粉煤灰空心砖以粉煤灰为主要原料，掺入煤矸石粉或粘土等胶结料，经配料、成型、 干燥焙烧而制成的空心砖成为粉煤灰空心砖。坯体的干燥性能好，容重比一般粘土砖低，可以 充分利用工业废料，节约燃料与原料。 1 2 烧结多子l 砖的产生与发展 我国的空一响专生产与应用有着悠久的历史，据考古资料查证，砖产生于战国时期( 公元前4 7 6 一公元前2 2 1 年) 。瓦出现于西周( 公元前1 l 世纪一公元前7 1 1 年) ，当时有瓦板、脊瓦。空心 砖出现于战国末年。秦代是砖瓦的兴盛时期，“秦砖汉瓦”闻名于世。砖的型式多样，制作精 美。按使用性质和制作方法可分为两大类：一是铺地砖，二是大型空心砖。 秦j 盛阳宫殿遗址和秦始皇陵附近都出土过些用于建筑的空心砖。秦咸阳宫遗址出土的空心 砖，长l m 或1 3 6 m ，宽3 8 c m ，高1 6 5 c m 或1 8 c m ，孔壁厚仅2 4 c m ，制造技术已有相当高的水 平。公元前2 1 2 年，在渭河岸兴建的阿房宫，宫殿壁面、台阶也大量使用龙风纹、菱形纹空心 砖，以增加建筑物外观的艺术美。临潼出土的，今藏于陕西省博物馆的一块狩猎纹空心砖，是 迄今发现的秦代最有代表性的作品。 汉代是制砖业大发展的时期，西汉时在中原地区广泛流行大型空心砖，在地面建筑中铺台阶 或踏步，还用来建造小墓阙和小祠堂；在地下用来砌造墓室。空心砖墓是以各种形式的空心砖 代替木材组成榔室，是一种具体而细致的预制构件装配式建筑。东汉后期砖的主流已是承重砖， 经过两汉时期的长期摸索，多种多样的异形砖逐渐为通用性最佳的条砖所代替。条砖的应用十 分广泛，其产量也显著增长。到了魏、晋、南北朝时期，空心砖已全部为条砖所代替。在宋代 以前，砖的规格是很随便的。宋代对制砖技术进行了总结提高，对砖的规格作了统一规定。宋 营造法式规定了砖的类型共十三种，常用的有五、六种。这种简单明确的类型，施工不易 混乱。砖的尺寸全部模数化，适用于彼此搭配，互相代替。砖的类型虽简单，但有相当的适用 性。 一直到2 0 世纪3 0 年代，上海的大中砖瓦厂才又开始生产空心砖，这也是解放前我国唯一一 家可以生产空心砖的砖瓦厂。当时，上海大中砖瓦厂生产的空心砖产品的规格主要有以下 西安建筑科技大学 几种”3 ： 1 三孔承重空心砖，2 4 0 x 2 4 0 1 1 5 r a m ，相当于实心砖体积的4 5 倍； 2 4 “四孔非承重空心砖，3 0 5 3 0 5 1 0 2 r a m ，相当于实心砖体积的6 ，5 倍： 3 6 ”六孔非承重空心砖，3 0 5 x 3 0 5 1 5 2 n l l n ，相当于实心砖体积的9 7 倍； 4 8 “六孔非承重空心砖，3 0 5 x 3 0 5 x 2 0 3 m m ，相当于实心砖体积的1 2 9 倍。 以上几种空心砖的孔洞率及抗压强度( 大面) 分别为： 三孔承重空心砖孔洞率为3 8 ，抗压强度为6 4 - - 9 4 k g c m 2 ； 4 ”四孔非承重空心砖孔洞率为4 9 ，抗压强度为3 3 4 k g c m 2 ： 6 ”六孔非承重空心砖孔洞率为5 5 ，抗压强度为3 0 k g c m 2 ： 8 ”六孔非承重空心砖孔洞率为5 8 ，抗压强度为3 0 k g c m 2 。 解放后我国的承重黏土空心砖，即多孔砖是从1 9 5 8 年提出墙体改革后开始研制的，1 9 6 3 年北京、上海、江苏、广东等地首先研制并小批量生产多孔砖，1 9 6 4 年1 0 月在长沙举行承重 空心砖技术经验交流会后，1 9 6 5 年扩展到1 7 个省市研制和生产多孔砖，当时规格多样化，有 3 0 种之多。多孔砖从应用于试点工程，发展到应用于各种工业及民用建筑；从低层砖混结构建 筑发展到多层砖混结构建筑。1 9 8 0 年在广东中山召开了“黏土制品学术讨论会”，统一了对黏 土砖的思想认识，明确了多孔砖是传统实心砖的改革方向，肯定了多孔砖墙体与实心墙体一样， 采用抗震措施后可以用于地震地区。 国外在5 0 年代已发展承重空心砖，并逐渐向高强、多孔、薄壁、大块、多品种和配筋方向 发展。其孔洞率在2 0 6 0 ，强度等级为m u 2 0 m u 6 0 ，密度较小，体积为标准实心砖的6 1 0 倍，因而施工效率可提高2 5 3 倍，并节约砌筑砂浆6 0 7 0 。在应用方面，多孔砖建 筑能充分发挥砌体结构的优点，使承重结构和维护结构合一，具有较好的保温隔热、吸音、防 火| 生能，而且使居住者有种舒适感，更重要的是造价明显低于其它类型结构，因而在欧美曾 建造了大量1 0 2 0 层的砖墙承重结构( 配有钢筋) 。美国科罗拉多州丹佛市的1 7 层“五月市场” 公寓大厦，有1 2 8 套住房，原设计为钢框架结构，后改为砖墙承重，刚氐了造价，7 个工作日 完成一层楼，而且隔音性能较好，还经受了里氏五级地震的考验o 3 。 意大利也是一个地震多发的国家，据了解在意大利有5 5 的居住建筑是砌体承重结构，而 该国多孔砖占的比重高达9 6 ，也就是5 0 的居住建筑使用多孔砖砌体承重的，而且其中很多 是建造在地震区的。这足以说明多孔砖是一种能够达到较好抗震性能的墙体材料o 。 嚣安建筑瓣菝大学 1 3k p i 多孔砖的的规格与性能要求 3 。 勰接尺寸 虽然由于现在建筑业不断发展的原因，我国的砌体材料也向着模数化的方向发展。但是我 国嗣前生产和使用的大部分是“八分制”产龆，如果完全以模数化尺寸来制定，那么就缀难适 应我莺当裁黪嚣猿。 为了方便施工，孔洞处不致漏浆太多，对单个孔洞尺寸溉定：圆孔直径不大于2 2 i i i l ，非圆 孔肉切圆直径不大于1 5 嘞，若为矩形条孔，还鹿满足孔长不大于5 0 m m ，且孔长不小于宽的三倍。 此外，优等黼积一等品豹多孑嫩为矩形强或矩形条孔，且孔洞有i 挚交错撵到，以提离绝 热 耋能；合格晶多孑强专可跌凝随形孑l 或茭它孑t 登，对孑嘲撵歹l 无要求。 1 3 2 外观要求 多孑瞒接尺寸簇差嚣多 戎缓塞，分菇毯嚣麓强) 、一簿熬( 8 ) 蠢会掇醒 o ，2 1 l强度等级 ， 强度标准筐五擎块最夸抗压强度值五，。 旧 3 0 o2 2 02 5 o 2 5 ol8 o2 2 o 2 0 。01 4 。01 6 0 1 5 o1 0 01 2 o l o 06 57 5 1 ，3 4 耐久性爱求 多i 晓 获掰久毪雳泛霾稷凄、蠢灰爆裂酸蓼尺寸、藏风宅性爱采簿曩”3 。泛霾亵磊放潆裂 规定见表i - - 4 。抗风化陛能根据不同地区，用冻融试验和嗷水率、饱和系数来评定。烧结多 孔砖( g b l 3 5 4 4 2 0 0 0 ) 划定，严重风化区中黑龙江省、高林省、辽宁销、内蒙古和糯自治 送必须进行冻融试验：严重风纯送中的宁夏鄹族宣治区、甘纛省、青海畿、陕疆省、由殛省、 溺鸵省、j e 京毒稻天津市，跃及菲严重蕊纯隧酌其它省、市、自治区，符合表l 一5 蔑定滟霹不 作冻融试验。冻融试验后，每块砖试件不允许出现裂纹、分层、掉皮、缺棱掉角等破坏现象。 西安建筑科技大学 表l 一4泛霜及石灰爆裂的现象 项目等级鉴别指标 泛霜 优等品无泛霜 一等品不允许出现中等泛霜 合格品不允许出现严重泛霜 优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2 m m 的爆裂区域 一等品最大破坏尺寸大于2 肼n ，且小于等于l o m m 的爆裂区域，每组 轴奇件 不得多于1 5 处 石灰爆裂不允许出现最大破坏尺寸大于l o m m 的爆裂区域 合格品最大破坏尺寸大于2 啪，且小于等于1 5 1 - n 的爆裂区域，每组转试件 不得多于1 5 处，其中大于l o m m 的不得多于7 处 不允许出现最大破坏尺寸大于1 5 r a m 的爆裂区域 表1 5烧结多孔砖的抗风化性能 严重风七区非严重风化区 项目5 h 沸煮吸水率， 5 h 沸煮吸水率，饱和系数饱芹1 1 系数 砖种类单块最大单块最单块最单块最 平均值平均值平均值平均值 值大值大值大值 粘土砖 2 12 32 32 5 o 8 5o 8 70 8 80 9 0 粉煤灰砖 2 32 53 03 2 页岩砖 1 61 81 82 0 o 7 4o 7 7o 7 8o 8 0 煤矸石砖 1 92 12 12 3 注：粉煤灰掺入量( 体积比) 小于3 0 时按粘土砖规定判定。 1 4k p i 型烧结多子l 砖的优缺点及应用中的若干问题“。 多孔砖具有保温性能好、节能降耗、隔声陛能优、组砌灵活、施工工效高、造价低等诸多 优点。但在施工中仍需注意多孔砖的质量、砌筑手法、砌体强度、砂浆饱满度、灰缝宽度等问 题，才能有效提高多孔砖砌体的施工质量。 141k p l 型多子l 砖的优点 多孔砖是带有细小孔洞的承重墙体材料，宜用于砖混结构体系。和粘土实一闽专相比，除具 有比粘土实心砖节约原料土、保温性能好、节能降耗的特点外，还具备以下优点。 ( 1 ) 抗震性能好 西安建筑科技大学 多孔砖采用真空挤压生产工艺，因此自身强度高；多孔砖墙体的自重比粘土实心砖墙体减 轻25 链左右，毒零于藏震；多孑强专瑚傣“遘键”的存在，大大据离了多孑l 砖砌髂熬撬葵强瘦， 改善了墙体的抗震性能。 ( 2 ) 隔声性饯 多孔砖墙体的隔声性能远优于实心砖，防火、防潮、耐腐蚀性能也十分优越。 ( 3 ) 施工工效高 由于k p l 多孑蕊专除高为9 0 煳矫，其余尺寸均与实心砖相同，且中间设有孔洞，单砖裁量 与实心砖相差不大，可实现单手拿砖的目的。凡会砌筑传统粘土实心砖墙体的瓦工，经简单的 练习静可掌疆k p l 多孑瞒懿操作技术。菇由予多孔砖眈穗主英添的单体俸积大，所以秀e 袄了 施工进度。 ( 4 ) 萤约碜浆 多孔砖为9 0 m m 厚，在竖向上减少了水平灰缝的数量，因此可节约砌筑砂浆的用量( 据初步 瀑l 冀平均节终1 蘸) 。 ( 5 ) 节约基i 出投资 _ 窆要是出予多孑l 砖壤傣静蠡重 糙主卖蜮壤馋轻，潮毙减辍了其下部基礁所承担熬负薄， 在结构设计上，可减少基础材料的用量，进而节省基础投资。 ( 6 ) 造价低 缀试点钡4 算，多孔砖砖混结构住宅比粘土实心砖砖混结构住宅造价低2 5 元m 2 ( 其中尚未 考虑圈家政策因素所造成的单方造价刚氐额) 。 ( 7 ) 转轨方便 多孔砖的生产设备，可在粘土实心砖的生产设备的基础上略加改造。只需做相应的设计变 更，其施工工艺与秸主实心砖施工工芑差鬟不大。 1 4 2k p l 鳖多手l 砖不是之焚及薅策 ( ；骜耗i 圭 亟瓷滠 多孔砖仍需消耗土地资源，尚未消除毁田的问题。遮就需要进步优化多孔砖的自身结构 设计，尽可合理选增大手l 溺搴，减少巷砖爨耗裁量。 ( 2 ) 不宜用于建筑物的地下部分 出予多孑蠊专自身小孔鲍存在，其抗冻融等性甚铰差，不宜用予建筑物地下潮澎部分，基礁 应采用其它建筑材料。 ( 3 ) 局音b 受压能力较差 幽于多孔砖内部有细小孔洞，孔壁鞍薄，承受局部蕊力能力较差。可在过梁下等局部受压 部位采用小孔灌实等加强措施，提高多孔砖的局部受压能力。 ( 4 ) 存在“锖键”毫作用 在混凝土圈梁和多孔砖墙体上部接触处，当圈梁混凝土灌入多孔砖小孔内时，由于两者温 嚣安建筑辩鼓大学 藏变形的不同，会产生更大的相互作用力，造成墙体开裂。为此，只要在浇筑圈梁混凝土前， 在多孔砖墙体顶部抹一层砌筑砂浆，就可将“销键”副作爝大大削弱。 ( ) 设菱壤l 每骏凑嫫 多孔砖孔壁较滓，不能使掰射钉和膨胀螺栓等连接件。蠼件不宣采用剿凿栽入固定法。在 施工时，可将埋件埋入专门制作的混凝土块中，随多孔砖同砌入墙体，也可在需用射钉、膨 胀螺栓的部位砌入预制的混凝土块。 1 4 3k p l 多子l 砖应用中的问题 ( )多孑l 砖的扎涸率 多最砖是南缩小孔洞组成翡承重空心砖，其芋酾酶尺寸鞠布置方式蠹接影嫡制砖静溪量和 砖的力学及热工性能。因此，优化设计多孔砖的孔洞尺寸- 和布置方式是谶步提高多孔砖的孔 洞率、质量、受力性能、热工性能等的关键。多孔砖的孔洞率宜保持在2 5 3 5 。孑率过 小不易突瑗节主秘致善建筑疑熊靛嚣豹；手蠊率过大，缝筏会影夔多魏砖戆力学洼麓。 ( 2 ) k p l 多孔砖砌体的砌筑筝法 砌筑多孔砖砌体不能采用“铺浆法”砌筑。其原因是为防止砂浆中的水分很快被砖吸收而 黪溉砂浆稠度，增大砂浆硬度，使“销键”不易形成，多孔砖与砂浆之间的糙结力降低，瑚体 强发瞬蔻。这静不苇影晦莛气滋离露更为翻驻。挤压动俸对碗俸的确筑毒麓辍为重要鸵 乍雳， 怂砌体中“销键”形成的关键。由于多孔砖的厚度为9 0 i l i l ，大于粘土实心砖的厚度( 5 3 i i 1 1 ) ， 采用传统的砌筑方法很难保证砌体竖向灰缝砂浆的饱满。因此单独灌竖缝成为砌体砌筑的必要 王廖，保证了骚淘获缝移浆豹撼潢，遂一步趱强了礤俸鳃熬侮犍帮受力均匀蛙，减少了应力集 中现象的产生。“一铲灰、一块砖、一挤压、灌缝”中豹“”只是对操作工序的表述，而不 应仅局限于量的概念。这种认识对大规格砖块的砌筑更有实际意义。 ( 3 ) 多孔砖砌体的抗剪强度 多孑l 砖秘洛程受骛秘跨与憋实，溺专雍棼豹豢大嚣蒡 羰予受“镑毽”幸筝蘑夔影响。“镑缝” 作用能够提高多孔砖砌体的抗剪强度，对抗熊极为有利。佩又由于多孔砖的质量差异，特别是 孔壁上的微裂缝，以及由于砌筑水平不同造成的砌体内“销键”数量的不确定性，故在实际应 髑中，其砌体戆抗剪强度瘟取与糙实心砖楗等的数值。 ( 4 ) 多子l 砖强度耪移浆强囊的关系 多孔砖由于在生产工艺上采用真空挤压，强度等级一般较高，但由于其孔壁上微裂缝的不 确定性，对多孔砖的强度应有熙高的要求。而同时砂浆的强度等级最好和多孔砖的强度等级相 鼹疲。这是垂予多孑暌枣孔豹存奁菠其实舔受匿瑟积存爱藏，l 、移浆瑟戆貔基强凄鸯掰蘧丈， 因此砌筑砂浆的强度等级不宣迩f 氏，否贝多孔砖自身强度不能充分发挥，砌体的整体强度不能 得到有效保证。在防止多孔砖砌体的“劈裂”破坏方面，提高多孔砖的制作质量，减少孔壁上 的微裂缝，比孳缝提高砌筑砂浆的强度等级更有效。 ( 5 ) 移浆秘壤稻多手瞒豹禽零率 嚣安建壤辩鼓大学 根据砌体工程施工及验收规范( g b 5 0 2 0 3 - - 9 8 ) 第3 3 2 条规定，砌筑多孔砖、空心砖 砌体的砂浆稠度为6 0 8 0 m m ，主要是为防止砂浆在砌筑过程中坠入空心砖的孔中。但由于多孔 穗魏孑蟪为细小i 蝴，霹时为爨 菱“镑键”豹澎藏，多孑l 砖嬲体数砂浆稠凌司l 提裹到7 0 蕊， 这在实际操作中怒可行的。多孑i 砖的含水率宠弪蒂| 左1 0 1 5 ，这x 灰缝中砂浆的强度和密 实度有良好影响，并有利于砂浆和多孔砖间的有效粘结及“销键”的形成。在砌筑多孑l 石专砌体 时，应根据天气情况，优化选用砂浆的稠度和多孔砖的含水率：当多孔砖的含水率为1 0 左右 霹，砂浆稠凄蜜为9 镶臻左右；当多疆螽专豹禽承率为1 5 友襄辩，珍浆辍发塞为7 瓣左右。这 样做有利于提高多孔砖砌体的强度和旋工操作。 ( 6 ) 水平灰缝砂浆饱满度的梭测 罄前对多孔磺砌俸水平灰缝妙浆饱满度的捡测已有许多方法和手段，但最直观有效、也最 瓣锻蕤工瑶场囊稳人员掌握懿方法是毛蟊狡稔溪法。检溅王其仍是检澳稿主实心砖磷体的酉袼 网。当多孔砖孔洞周围有砂浆时，则该孔洞的面积计入砂浆饱满度，否则不计。 我【雪现行规范对砌体水平获缝的砂浆饱满度有明确要求不得低于8 0 ，但对竖向灰缝 兹移浆戆滤麦没窍量豹要求，只魏定要骥乎瓷壹，凄潢砂浆。遮羞确块竣络尺寸( 特嚣l 楚簿凄 尺寸) 的不断增大，若对砌体的竖向灰缝砂浆饱满度没有明确要求。砌体的各项性能会受至严 重影响。因此，规范中明确了多孔砖砌体的水平灰缝和竖向灰缝的砂浆饱满度要求。如粜砌体 水平灰缝砂浆锪满度低，说明多孑l 砖与砂浆波强接触不紧密，形成的“销键”数量少，并且多 孑嘀专在褒俸中瓣受力获态遣蘩为复杂，蟊l 终掰增掬，翻俸筑蘧强度簿僬。蕊淡在多孑l 砖舞俸璎 筑时，水平灰缝砂浆饱满度的溪求应更加严格。 ( 7 ) 灰缝宽度 多手法专砌体水平灰缝的愿发避蜜俸强度魂骞影响。水平获缝愈厚，砂浆竖怒秘横怒变形愈 大，砌体弹鼗模餐搿氐，翻俸肉多孑晰受横海泣应力愈大，砌体内蘸复杂应力状态随之力s 裁， 砌体抗压强度也随之纠氐。但如果多孔砖的袭面不平整，水平灰缝太薄，不足以改善砌体内的 复杂应力状态t 形成的“销键”长度不足，砌体抗压强度也会降低。因此，综合考虑多孔砖的 袋嚣乎整竟帮获缝蠢藿麓及麓王凝终等备穆羧索豹震要，多毳靖零乎衮缝麴殿戳控摹黩兰8 1 2 盯n 为宜。竖恕获缝对砌体抗联强度影响不犬，但竖向灰缝的宽度过大，会减小多孔砖酾受压 顾积，使砌体抗压强度降低；烃向灰缝宽度道小，不易保i 难竖向灰缝砂浆饱满度，易造成竖向 灰缝受瞳力集中，也会降坻砌体抗压强度。因此，多孔砖砌体骚向灰缝的宽发应控制在8 1 2 r m 。 ( 8 ) 砌体碗簸 多孔砖砌筑的要点是：内外搭砌，上下锚缝，先大后小，减少零头。墒体砌筑时，雾孔砖的 孔洞应垂直于受压面。除设鼹构造柱的部位外，墙体的转角处和交接处威同时砌筑，对不能同 s 李镄绞瑟必须辫潼豹l 裹对阕鞭处，应翻成勰搓，多孑l 砖寝髂戆裁搓长度簸不小予毫度。 ( 9 ) 圈粱 多孔砖砌体陡于局部受压能力较差，在砖混结构中，葵楼板下应设鼹圈梁，由于在满足抗 震构造要求的嘲融，多孔砖域体上的圈梁还越着改善墙体腿部受力的作用。因此圈梁的羧面尺 寸、配置钢篾或潼凝强度等级两差当矮丈。另舞，为撬怒房屋的整舔瞧，蓬工霹要采蠲瑷架 疆安建筑辩接大学 支模，并要采取措施消除“销键”的副作用。 ( 1 2 ) 构造柱设鬣 多孑l 砖逮薅戆稳遥控设嚣与糖实心砖壤棼糖弱。毽构造穗豹最小截嚣尺寸为2 0 0 r a m x 2 0 0 m m 。北京地区构造柱纵向最小配筋为4 每1 4 。设置构造柱的墙体，应先砌墙后浇筑混凝土， 构造柱与墙体的迄接应砌成马牙槎，先退后进，可三退三进溅二退二进，以保证柱脚处为大断 隧。构造柱与墙体设置拉结筋进行拉结，拉结筋的数量为每1 2 0 f t e n 墙厚设援1 根4 p 6 钢筋。间 距沿潼高不褥趣遥5 0 0 r a m ，每边 率入墙内不少于l m ，末端寂有9 0 。弯钩。 ( 1 3 ) 对预制构件安装的要求 多孔砖墙体所用预制构件应与多孔砖尺寸相配套。过梁下的多孔砖应采用灌孔的加强措施。 蕊孑l 投要憬迁扳溺 枣入专墙的长波尺寸，颈斑力长淘圆我板叛蠛 孛入砖墙尺寸要大于7 0 m ：n ，预 应力短向圆孑l 掇板端入墙尺寸谗为7 5 h e n 。同时，对板端节点羧进行加强处璎。北京地区不宜采 用1 9 0