蒸压灰砂砖砌体力学性能试验研究

蒸压灰砂砖砌体力学性能试验研究

0灰砂砖砌体力学性能为了少破坏或不破坏农业，人们一直在寻找代用粘土，并开发出蒸发和压缩灰砂砖的产品。为了掌握灰砂砖砌体的力学性能,对蒸压灰砂砖进行以下项目试件的力学性能测试:(1)灰砂砖砌体的抗剪强度测定;(2)灰砂砖砌体的抗压强度的测定。试验的目的是检验灰砂砖砌体的力学性能,使之推广应用,为砌体结构寻求新的出路。1试验材料和试验材料的生产1.1mm53mm试验用灰砂砖,单砖尺寸为240mm×115mm×53mm(长×宽×厚,下同),强度等级为MU20。试验用砂为中粗砂,水泥为425号普通硅酸盐水泥,砌筑用砂浆为混合砂浆,设计强度等级为M10。1.2试件施工与养护用灰砂砖砌筑了通缝抗剪砌体6件,试件尺寸为240mm×370mm×180mm;轴心抗压砌体6件,试件尺寸为240mm×370mm×720mm。为了消除试验室与施工现场的差异,两名中等技术水平的工人来自于施工工地。同时,为了减少砌筑水平及砂浆拌和带来的质量差异,所有试件均由两名工人采用流水作业方式进行砌筑,即由第一名工人砌筑所有同类别试件的第一皮砖,第二名工人紧接第一名工人砌筑第二皮砖,如此循环,直至所有试件砌筑完毕。试件成型后养护28天开始试验。砌筑用每盘砂浆制作足够数量的砂浆试块与试件同等条件浇水养护。根据实验结果,砂浆强度等级为M7.5。2测试方法2.1试验方法通缝抗剪强度试验在压力机上进行,采用双剪试验方法。试验时采用连续加荷,加荷速度控制1～3分钟内使试件破坏。轴心抗压强度试验在5000kN长轴试验机上进行。砌体轴向变形值采用安装在试件两宽侧面上的千分表测得,测量标距为250mm。试验时,将试件的承压面垫平,几何对中,安装仪表。在预计破坏荷载的5%～20%内反复预压3～5次,使两次大面轴向变形之差小于10%。经试压后正式加载,加载等级为预计破坏荷载的10%,每级荷载加荷时间约为1～1.5分钟,恒载1分钟读表和观察裂缝。当试件临近破坏时,拆除仪表,试件按前一级加荷速度加至破坏。3试验结果及分析3.1抗压强度测试灰砂砖砌体通缝抗剪强度试验结果见表1。按照文献,普通粘土砖砌体沿通缝截面抗剪强度平均值采用下式计算:fvm=0.125f2−−√(1)fvm=0.125f2(1)式中,f2为砂浆抗压强度平均值。从表1结果可知:灰砂砖砌体的抗剪强度试验值均在规范计算值附近波动,除一个抗剪强度fTvvΤ=0.26MPa的试件外,其余5个试件波动幅度在-6.0%～6.0%,6个试件的抗剪强度试验值平均比规范计算值低3.0%。另一方面,实验的抗剪强度的变异系数为0.09,小于文献给出的值(Cv=0.20)。3.2抗压强度的测试结果灰砂砖砌体的抗压破坏模式大体上同普通粘土砖砌体。试件在极限荷载50%左右时(6个试件平均值),在承压面附近砖块体出现首批裂缝,并伴随少许水平裂缝(在灰缝处),此时裂缝较细小;当继续加载到极限荷载的70%～90%时,竖向裂缝急剧扩展和增多,分布在四个侧面上,并在每个面上形成通缝,最后使砌体分离成若干独立小砖柱而导致试件被压碎或失稳,最后试件破坏。试验结果见表2。按照文献,普通粘土砖砌体轴心抗压强度平均值按下式计算:fm=0.78f1−−√(1+0.07f2)(2)fm=0.78f1(1+0.07f2)(2)式中f1为块体抗压强度平均值;f2为砂浆抗压强度平均值。从表2结果可知:灰砂砖砌体抗压强度试验值均比普通粘土砖砌体抗压强度规范计算值高出73%～119%,平均高出94%。另一方面,实测轴心抗压强度的变异系数为0.09,小于文献的给出值(Cv=0.17)。4砌体抗压强度通过对灰砂砖砌体基本力学性能试验研究,可以初步得出结论:4.1MU20灰砂砖、M7.5砂浆砌体通缝抗剪强度试验与按文献计算的普通粘土砖砌体通缝抗剪强度平均值基本相当。4.2MU20灰砂砖、M7.5混合砂浆砌体的轴心抗压强度试验值高于按文献计算的普通粘土砖砌体轴心抗压强度平均值(平均高出94%)。4.3由于灰砂砖吸水率较普通粘土砖低得多,不易湿透,因此,施工时应注意砂浆稠度、砖的湿润程度及灰缝饱满程度等施工因素,保证施工质量。否则灰砂砖砌体抗