砌体与砌体结构_建筑材料.ppt

1 第5章砌体材料MasonryMaterials 2 5 1概述5 2砌体与砌体材料的结构5 3砌体与砌体材料的力学性能5 4砌体材料的耐久性5 5砌体材料的其它物理性能 第5章砌体材料 3 5 1概述 砌体结构 MasonryWork BrickworkandBlockwork 一种由块体经砌筑形成整体的结构 块体 砖 石 砌块 砌体结构种类 按块体分 砖砌体 石砌体 砌块砌体按加筋分 无筋砌体 有筋砌体 4 砌体材料的发展历史 天然石材粘土砖空心粘土砖混凝土砌块加筋砌体与预应力砌体下一阶段 5 建筑业十项新技术 深基坑支护高强高性能混凝土高效钢筋和预应力混凝土粗直径钢筋连接新型模板和脚手架应用建筑节能和新型墙体应用 混凝土小型空心砌块建筑体系框架轻墙建筑体系外墙外保温隔热节能保温门窗和门窗封闭高效先进的供热 制冷系统 新型建筑防水和塑料管应用钢结构大型构件和设备的整体安装企业的计算机应用和管理 6 5 1概述 砌体结构的特点 原材料来源广泛 土 页岩 粉煤灰 煤矸石等 价格便宜施工简单耐久性和热工性能良好 7 5 1 1砖 1 分类 烧结砖 非烧结砖实心砖 空心砖 1 烧结砖 粘土 页岩 煤矸石 粉煤灰 烧结砖 900 1200OC 成坯 粉磨轮碾 8 5 1 1砖 2 非烧结硅酸盐砖以石灰 粉煤灰 煤矸石 砂子为主要原料经粉磨 搅拌 成型 养护而成 如 粉煤灰砖 煤矸石砖 灰砂砖 9 5 1 1砖 2 规格 砌墙砖的规格 mm 10 砌墙砖的强度指标 2001501007550 2015107 55 0 14106 04 53 5 4 03 12 31 81 6 2 62 01 31 10 8 粘土砖的强度指标 砖的标号 抗压强度 MPa 抗折强度 MPa 11 5 1 2砌块 分类 空心砌块 实心砌块 微孔砌块混凝土砌块 硅酸盐砌块承重砌块 装饰砌块 复合砌块工艺 成型 养护与非烧结砖相同 12 5 1 2砌块 承重小型砌块的规格尺寸 mm 13 5 1 2砌块 承重小型砌块的强度标准 14 砌体材料的强度等级 砖 MU7 5 MU30砌块 MU3 5 MU15砌筑砂浆 M0 4 M15 15 5 1 3石材 重质石材 基础砌体与重要房屋的贴面轻质石材 易加工 导热系数小 耐久性较差 16 5 1 1MasonryMortar 17 砌筑砂浆 组成 水泥塑性掺和料砂化学外加剂水 18 5 1 5灌注混凝土或砂浆 19 5 2砌体与砌体材料的结构 砌块 砂浆 砖 块体 块体 砂浆界面 砂浆 配筋 20 5 2 1砌体的整体结构 砌体是由砖或砌块为一相 砂浆为另一相的多相体 砌体中上述两相的界面十分薄弱 尤其是砌块结构 因为其表面吸水能力差 与砂浆的粘结力很小 21 砖和砂浆的受压应力 应变曲线 砂浆具有一定的弹塑性 而砖基本是刚性的 砂浆处于三向受压状态 块体虽然是轴心受压 但在水平方向上承受拉力 22 5 2 1砌体的整体结构 t 05101520 1 51 00 5 d mm th 05101520 d mm 水平灰缝厚度对实心砖和空心砖砌体抗压强度的影响系数 实心砖 空心砖 1 51 00 5 23 5 2 1砌体的整体结构 块体的含水率对砌体性能的影响 1 促进和改善砂浆硬化 2 提高砂浆流动性 使砂浆铺设更均匀 W 00 050 100 150 20 1 20 80 4 含水率 24 界面粘结强度的影响 水平灰缝饱满度水平灰缝厚度块体表面光洁度块体表面潮湿度 含水率 25 施工水平 7级瓦工砌体强度100 5 6级瓦工砌体强度70 3 4级瓦工砌体强度50 26 5 2 2砖的孔结构 粘土砖的孔隙率变化范围非常大 1 50 适当的孔隙率使砖有相应吸水率 以利于砂浆密实并与砖有较好粘结力 粉煤灰砖 灰砂砖表面密实 吸水率较小 不利于粘结 27 灰砂砖和红砖 28 砖的吸水率对抗压强度的影响 29 5 3砌体与砌体材料的力学性能 30 5 3 1砌体受压应力状态 砌体抗压荷载能力较好 不仅用于墙体结构 还有拱体和隧道 砌体的抗压强度以一段小砌体抵抗轴压荷载的能力来评价 但由于风或其它荷载的作用 可能受到偏心荷载 31 5 3 1砌体受压应力状态 32 5 3 2砌体受剪切 弯曲 拉伸荷载 由于风力 撞击或地震等外界荷载作用 砌体可能受到剪切 弯曲 拉伸的作用 导致砌体处于复杂的受力状态 但砌体抵抗拉力非常有限 通常在设计中不考虑承受拉应力 33 砌体受剪切作用 34 5 3 3砌体弯曲破坏 35 几种配筋砌体结构 36 37 5 4砌体材料的耐久性 5 4 1体积变化5 4 2冻害5 4 3化学侵蚀5 4 4粉化和可溶盐含量 38 5 4 1体积变化 砖在潮湿环境中会产生湿胀 但一般来说影响不大 空心砌块干缩较大是它不同于粘土砖与天然石材的一个显著特点 易于造成墙体开裂 39 5 4 2冻害 冻害是砖和砌块在冻融循环条件下的一种常见的物理破坏 表现为砌块表面成片剥落 这是由于孔隙中的水结冰膨胀产生开裂的应力所导致 强度低 孔隙率大的砖或砌块抗冻害能力强 40 5 4 3化学侵蚀 烧结砖对酸 碱的抵抗能力较强 在恶劣的环境条件下同样也是因为开裂而逐渐受侵蚀 非烧结的砖与砌块与混凝土类似 不耐酸性介质的腐蚀 41 5 4 4粉化和可溶盐含量 碱硫酸盐或碱碳酸盐对砌体结构的侵蚀与对混凝土材料的侵蚀类似 也是由于干湿循环条件下反复结晶和脱水 膨胀与收缩 所造成 42 SaltWeatheringofMasonryWalls TheVeniceExperience AllthebuildingsinVeniceinsistonfoundationimmersedinseawaterandthenarepermanentlyexposedtothecapillaryriseofsaltywatercontainingsodium chlorideandsulfateasmainions 43 1 4 2Adsorption wetting Capillaryeffects 44 SaltWeatheringofMasonryWalls TheVeniceExperience Seawatercanpermanentlyordiscontinuouslywetthesestructuresupto1 3mhighfromthegroundlevel 45 SaltWeatheringofMasonryWalls TheVeniceExperience Moreover duetotheclosenessofthemostimportantareaofchemicalindustriesinItaly thebuildingsinVenicearealsoexposedtotheeffectofrainfallscontainingsulfuricacid 46 SaltWeatheringofMasonryWalls TheVeniceExperience Capillaryriseofseawaterfromthefoundationproducestwodifferenttypesofdistress First achemicalattackrelatedtosulfateionsoccurs withformationofettringite 钙矾石 and orthaumasite 硅灰石膏 whichcausescrackingandspallingoftherendering 抹面 mortar 47 SulfateAttack SO4 Ca OH 2 C A H C3A 3CaSO4 H32SO4 C A H C S H CaCO3 CaCO3 CaSiO3 CaSO4 15H2O 48 SaltWeatheringofMasonryWalls TheVeniceExperience Second aphysicalattackrelatedtocrystallizationofsalts mainlyNaCl withinbricksandmortarscausesefflorescence 风化 andmainlysubflorescence 表下风化 deterioratingeffects 49 位于潮湿土地上的砌体结构在干燥空气中的风化和内风化现象 50 TypicalefflorescencedefectcausedbyNaClcrystallizationonthemasonrywallinVenice 51 Typicalsubflorescencedamageduetothetachementoftherenderingmortar 52 由于钙矾石形成导致抹面砂浆