n式砌塊砌體受壓性能試驗(yàn)研究

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1、砌體結(jié)構(gòu)基本力學(xué)性能與理論分析N式砌塊砌體受壓性能試驗(yàn)研究黃靚1陳良1陶承志1李瑞岸2許純良，(1．湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410082；2．湖南湘西自治州建設(shè)局，吉首416000；3．二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙410011)摘要：N式砌塊通過(guò)對(duì)砌塊塊形的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了在砌筑砌體時(shí)孔、肋完全對(duì)齊。本文對(duì)6個(gè)未灌孔及12個(gè)灌孔的N式砌塊砌體進(jìn)行了受壓性能試驗(yàn)研究。了解了N式砌塊的破壞形態(tài)及破壞機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明未灌孔的N式砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度平均值較普通混凝土小砌塊抗壓強(qiáng)度平均值提高了30％～52％，灌孔的N式砌塊砌體的抗壓

2、強(qiáng)度平均值較普通混凝土小砌塊抗壓強(qiáng)度平均值提高了8％。45％。分析表明其強(qiáng)度提高的主要原因是N式砌塊砌體實(shí)現(xiàn)了孔、肋對(duì)齊。文中給出了N式砌塊砌體抗壓強(qiáng)度平均值和彈性模量值的計(jì)算公式。與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。關(guān)鍵詞：N式砌塊；灌孔N式砌塊；抗壓強(qiáng)度；彈性模量混凝土小型空心砌塊作為一種非黏土墻體材料，在世界上已經(jīng)有了100多年的發(fā)展歷史。由于混凝土小型空心砌塊不僅具有取材廣泛、施工方便、造價(jià)低廉等許多優(yōu)點(diǎn)，而且由其建造的配筋砌體結(jié)構(gòu)又具有強(qiáng)度高、延性好的特性，因此在許多國(guó)家被廣泛應(yīng)用。實(shí)踐證明混凝土小型空心砌塊符合可持續(xù)性發(fā)展要求

3、。是一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的墻體材料。但目前在國(guó)內(nèi)常用的砌塊存在“壁薄、肋不對(duì)和受力面積少”等缺點(diǎn)，傳力途徑比較復(fù)雜。N式砌塊(圖1)通過(guò)對(duì)砌塊塊形的改進(jìn)，在砌筑時(shí)實(shí)現(xiàn)了孔、肋對(duì)齊[(圖2(a)1，通過(guò)加厚壁、肋，比一般的混凝土砌塊(圖3)孔洞率減少10％，很大程度上解決了上述砌塊砌體中的幾個(gè)問(wèn)題。本文對(duì)N式砌塊的受壓力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并將試驗(yàn)結(jié)果與《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003—2001)【l】中規(guī)定的小型混凝土砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度平均值進(jìn)行比較。1試驗(yàn)簡(jiǎn)介1．1試驗(yàn)材料試驗(yàn)選用N式砌塊。砌塊抗壓強(qiáng)度按《混凝土小型空心

4、砌塊實(shí)驗(yàn)方法》(GB／T411l一1997)[21的規(guī)定，取5塊實(shí)測(cè)取值。砂漿按照《混凝土小型空心砌塊砌筑砂漿》(JC860—2000)t，】配制砌塊專(zhuān)用砂漿，其抗壓強(qiáng)度按《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GBJl29—90)Ⅷ的規(guī)定實(shí)測(cè)確定。N式砌塊和砌塊專(zhuān)用砂漿及灌孔率和灌孔混凝土的抗壓強(qiáng)度平均值以及試件的灌孔形式等基本信息見(jiàn)表l。I．2試件設(shè)計(jì)試驗(yàn)中的試塊采用尺寸為390mmxl90mmxl90mm的單排孔主砌塊，190mmxl90mmxl90mm的輔砌塊．砌塊的空心率為40％。試塊規(guī)格見(jiàn)圖4，試件尺寸為590mmx

5、390mmxl90mm，見(jiàn)圖5。1．3試驗(yàn)裝置和加載方案‘本文各試件為靜力加載試驗(yàn)．采用湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的四立柱5000kN壓力試驗(yàn)機(jī)加載。采用百分表測(cè)量試件的縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變。試驗(yàn)采用物理對(duì)中和分級(jí)加載方法問(wèn)。[墼圖1N式砌塊卿睡[t畫(huà)390t圖2砌體剖面示意圖圖3普通混凝土砌塊155砌體結(jié)構(gòu)理論與新型墻材應(yīng)用2試驗(yàn)結(jié)果及分析一批裂縫如彩色插圖43(P彩5)所示裂縫①。隨荷載的逐級(jí)增加，裂縫①變寬并貫通第一個(gè)塊體．兩側(cè)開(kāi)口的內(nèi)表面中部產(chǎn)生裂縫②。寬面上的兩側(cè)也開(kāi)始出現(xiàn)裂縫③，并逐漸開(kāi)展．此時(shí)即使壓力

6、不再增加裂縫也會(huì)發(fā)展，砌體已臨近破壞．其壓力約為破壞荷載的90％～97％。繼續(xù)加載至臨近破壞荷載，最終因裂縫③迅速加寬，砌體兩側(cè)的翼緣被壓碎脫落而破壞。破壞呈現(xiàn)很明顯的脆性。2．1．2半灌孔N式砌塊砌體半灌孔試件從加載開(kāi)始直至破壞．破壞特征基本類(lèi)似于未灌孔試件。但還是有區(qū)別．表現(xiàn)在：(1)灌孔試件的裂縫①出現(xiàn)在寬面上，此時(shí)的壓力約為破壞荷載的80％～92％：(2)而后才在窄面上出現(xiàn)裂縫②，并且裂縫的數(shù)量要多于未灌孑L試件。寬度也要大于未灌孔試件．破壞時(shí)由于灌芯混凝土的受壓膨脹，砌塊兩側(cè)部分呈現(xiàn)向外鼓出，最終壓碎脫落。見(jiàn)彩色

7、插圖44(r,彩5)。2．1．2全灌孔N式砌塊砌體全灌孔試件從加載開(kāi)始直至破壞．破壞特征與半灌孔試件相當(dāng)類(lèi)似，區(qū)別有：(1)開(kāi)裂荷載比半灌孔砌體低．一般為破壞荷載的74％。疃試件塊讎砂猢灌孔率灌孔混凝土灌孔型式編號(hào)／MPa∥％丘／MPaC一113．7818．120C一213．7818．12OC一313．7818．12OD—l13．1816．30OD一213．1816．300D一313．1816．300CBl13．7812．65022．00CB213．7812．65022．oo則CB313．781265022．000DBl1

8、3．1819．7l5031．30熱DB213．1819．715031．30DB313．1819．7l5031．30CAl13．7822．5l10022．00CA213．7822．5l10022．ooCA313．7822．5110022．00斟DAl13．1819．7l10039．29圖DA213．181