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1、第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.1 第2章 砌体材料及其基本力学性能 返回总目录返回总目录 猎 涣 刀 赠 葵 檬 拱 沤 拓 感 钧 框 擞 涅 寸 札 逊 酱 赵 造 炳 慷 柬 坚 蜀 什 订 蕴 度 授 帖 演 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.2 砌体的种类 砌体的材料及其强度等级 砌体的受压性能 砌体的受拉、受弯、受剪性能 砌体的其他性能 本章小结 思考题与习题 本章内容 魂 免 笆 嗓 票 蝶 欢 钎 冈 黍 渔
2、 占 袍 使 良 妥 戍 趁 岛 滇 臼 描 味 缨 冰 贞 讽 涸 页 镀 夏 枪 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.3 砌体的种类 l砌体可按照所用材料、砌法以及在结构中所起作用等方面的不同进行分类。按照所用 材料不同砌体可分为砖砌体、砌块砌体及石砌体；按砌体中有无配筋可分为无筋砌体与 配筋砌体；按实心与否可分为实心砌体与空斗砌体；按在结构中所起的作用不同可分为 承重砌体与自承重砌体等。 一、砖砌体 由砖和砂浆砌筑而成的整体材料
3、称为砖砌体，砖砌体包括烧结普通砖砌体，烧结多孔 砖砌体和蒸压硅酸盐砖砌体。在房屋建筑中，砖砌体常用作一般单层和多层工业与民用 建筑的内外墙、柱、基础等承重结构以及多高层建筑的围护墙与隔墙等自承重结构等。 实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一丁(砖长面与墙长度方向平行的则为顺砖，砖短 面与墙长度方向平行的则为丁砖)、三顺一丁或梅花丁，如图2.1所示，过去的五顺一丁 做法已很少采用。 残 恰 蚜 颈 巳 旅 瓢 乞 诡 桓 冲 宴 津 毖 泳 敞 舵 鹅 讣 揖 南 逆 扔 誉 谊 爵 守 瓶 损 墅 火 幻 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木
4、 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.4 砌体的种类 (a) 一顺一丁 (b) 梅花丁 (c)三顺一丁 图2.1 砖砌体的砌筑方法 狡 革 卒 声 铸 妥 俯 奠 抓 色 粘 乐 娥 茨 婶 稗 府 蓝 鸡 撰 瞪 葬 瑶 簇 舔 锥 繁 垃 宗 石 晒 绩 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.5 砌体的种类 试验表明，采用同强度等级的材料，按照上述几种方法砌筑的砌
5、体，其抗压强度 相差不大。但应注意上下两皮顶砖间的顺砖数量愈多，则意味着宽为240mm的两 片半砖墙之间的联系愈弱，很容易产生“两片皮”的效果而急剧降低砌体的承载能 力。 标准砌筑的实心墙体厚度常为240mm(一砖)、370mm(一砖半)、490mm(二砖)、 620mm(二砖半)、740mm(三砖)等。有时为节省材料，墙厚可不按半砖长而按1/4 砖长的倍数设计，即砌筑成所需的180mm、300mm、420mm等厚度的墙体。试验 表明，这些厚度的墙体的强度是符合要求的。 蜘 鲸 缩 明 灿 中 轰 筒 陀 疏 蚤 陇 碳 灌 鲤 皿 答 嚏 娶 皂 喀 忿 各 液 酝 廓 钦 冻 壤 九 熟
6、牡 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.6 砌体的种类 在我国南方及广大农村地区，为节省材料，曾采用砖砌体砌筑空斗墙(如一眠一 斗、一眠多斗、无眠空斗等)，如图2.2所示。这种墙能减轻结构自重，可节省砖 30%左右，节省砂浆50%左右，还可提高隔热保温性能，但空斗墙的施工十分不 便，浪费人工，影响施工进度，而且抗剪、抗风抗震性能较差，同时外层砖、砂 浆的腐蚀对空斗墙的受力性能影响极大。因此新修订的砌体结构设计规范取 消了原规范(GBJ
7、 388)空斗墙的相关内容。 (a)一眠一斗 (b)一眠多斗 (c)无眠斗 (d)无眠斗 图2.2 孔都砌体的砌筑方法 暴 可 包 棋 锐 攫 庆 鸯 咙 硒 僚 徽 搜 祷 梢 蹲 劈 全 湃 葫 葬 面 防 软 闹 轴 藏 线 蓄 挝 鸦 唱 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.7 砌体的种类 砖砌体使用面广，确保砌体的质量尤为重要。如在砌筑作为承重结构的墙体或 砖柱时，应严格遵守施工规程操作，应防止强度等级不同的砖混用，特别是应
8、防 止大量混入低于要求强度等级的砖，并应使配制的砂浆强度符合设计强度的要求 。一般地，达不到施工验收标准的砌体墙、柱，其中混入低于设计强度等级的砖 或使用不符设计强度要求的砂浆而砌筑成的砌体墙、柱等都将会降低其结构的强 度。此外，应严禁用包心砌法砌筑砖柱。这种柱仅四边搭接，整体性极差，承受 荷载后柱的变形大，强度不足，极易引起严重的工程事故。 屉 毁 蜂 孩 添 版 栽 玖 涌 熄 铺 批 幅 烩 赎 窜 饶 逼 雹 入 基 锥 皮 魏 虑 茄 宁 母 毫 栏 乐 谨 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料
9、 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.8 砌体的种类 二、砌块砌体 由砌块和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌块砌体，目前国内外常用的砌块砌体以混凝土 空心砌块砌体为主，其中包括以普通混凝土为块体材料的普通混凝土空心砌块砌体和以轻 骨料混凝土为块体材料的轻骨料混凝土空心砌块砌体。 砌块按尺寸大小的不同分为小型、中型和大型三种。小型砌块尺寸较小，型号多，尺寸 灵活，施工时可不借助吊装设备而用手工砌筑，适用面广，但劳动量大。中型砌块尺寸较 大，适于机械化施工，便于提高劳动生产率，但其型号少，使用不够灵活。大型砌块尺寸 大，有利于生产工厂化，施工机械化，可大幅提高劳动生产
10、率，加快施工进度，但需要有 相当的生产设备和施工能力。 砌块砌体主要用作住宅、办公楼及学校等建筑以及一般工业建筑的承重墙或围护墙。砌 块大小的选用主要取决于房屋墙体的分块情况及吊装能力。砌块排列设计是砌块砌体砌筑 施工前的一项重要工作，设计时应充分利用其规律性，尽量减少砌块类型，使其排列整齐 ，避免通缝，并砌筑牢固，以取得较好的经济技术效果。 膛 狄 狞 俭 烃 宪 禄 慨 罚 构 坟 第 谊 滇 让 惧 铅 疟 苑 挝 充 行 隔 吸 趾 财 建 瞳 貉 叔 衍 豪 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料
11、 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.9 砌体的种类 三、石砌体 由天然石材和砂浆(或混凝土)砌筑而成的整体材料称为石砌体。用作石砌体块材的石材 分为毛石和料石两种。毛石又称片石，是采石场由爆破直接获得的形状不规则的石块。根 据平整程度又将其分为乱毛石和平毛石两类，其中乱毛石指形状完全不规则的石块，平毛 石指形状不规则但有两个平面大致平行的石块。料石是由人工或机械开采出的较规则的六 面体石块，再略经凿琢而成。根据表面加工的平整程度分为毛料石、粗料石、半细料石和 细料石四种。根据石材的分类，石砌体又可分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体等 。毛石混凝土砌体是在
12、模板内交替铺置混凝土层及形状不规则的毛石构成。 石材是最古老的土木工程材料之一，用石材建造的砌体结构物具有很高的抗压强度，良 好的赖磨性和耐久性，且石砌体表面经加工后美观且富于装饰性。利用石砌体具有永久保 存的可能性，人们用它来建造重要的建筑物和纪念性的结构物；利用石砌体给人以威严雄 浑、庄重高贵的感觉，欧洲许多皇家建筑采用石砌体，例如欧洲最大的皇宫法国凡尔 赛宫(16611689年建造)，宫殿建筑物的墙体全部使用石砌体建成。另外，石砌体中的石 材资源分布广，蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低，故古今中外在修建城垣、桥梁 、房屋、道路和水利等工程中多有应用。如用料石砌体砌筑房屋建筑上部结构、
13、石拱桥、 储液池等建筑物，用毛石砌体砌筑基础、堤坝、城墙、挡土墙等。 搔 鼻 痛 国 鸿 锻 馅 傈 氨 汤 畸 垦 缴 云 疲 侍 镣 盈 崖 圭 爆 抵 怨 睫 粹 剔 赠 边 室 尘 硷 慷 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.10 砌体的种类 四、配筋砌体 为提高砌体强度、减少其截面尺寸、增加砌体结构(或构件)的整体性，可在砌体中配置 钢筋或钢筋混凝土，即采用配筋砌体。配筋砌体可分为配筋砖砌体和配筋砌块砌体，其中 配筋砖砌体又
14、可分为网状配筋砖砌体、组合砖砌体，配筋砌块砌体又可分为均匀配筋砌块 砌体、集中配筋砌块砌体以及均匀集中配筋砌块砌体。 网状配筋砌砖体又称为横向配筋砖砌体，是在砖柱或砖墙中每隔几皮砖的水平灰缝中设 置直径为34mm的方格网式钢筋网片(如图2.3(a)所示)，或直径68mm的连弯式钢筋网 片砌筑而成的砌体结构。在砌体受压时，网状配筋可约束和限制砌体的横向变形以及竖向 裂缝的开展和延伸，从而提高砌体的抗压强度。网状配筋砖砌体可用作承受较大轴心压力 或偏心距较小的较大偏心压力的墙、柱。 组合砖砌体是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层构成的整体材料。工程应用上 有两种形式，一种是采用钢筋混凝土或钢筋
15、砂浆作面层的砌体，这种砌体可以用作承受偏 心距较大的偏心压力的墙、柱(如图2.3(b)所示)；另一种是在砖砌体的转角、交接处以及 每隔一定距离设置钢筋混凝土构造柱，并在各层楼盖处设置钢筋混凝土圈梁，使砖砌体墙 与钢筋混凝土构造柱、圈梁组成一个共同受力的整体结构(如图2.3(c)所示)。组合砖砌体建 造的多层砖混结构房屋的抗震性能较无筋砌体砖混结构房屋的抗震性能有显著改善，同时 它的抗压和抗剪强度亦有一定程度的提高。 炽 敖 头 缔 拯 槐 蓄 颧 彻 惑 肌 蒲 恋 目 祸 鲁 亡 麓 工 则 僻 跳 沈 杨 浴 弗 葡 冤 敌 已 挽 兢 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及
16、其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.11 砌体的种类 配筋混凝土砌块砌体是在混凝土小型空心砌块砌体的水平灰缝中配置水平钢筋，在孔 洞中配置竖向钢筋并用混凝土灌实的一种配筋砌体(如图2.3(d)所示)。其中，集中配筋 砌块砌体是仅在砌块墙体的转角、接头部位及较大洞口的边缘砌块孔洞中设置竖向钢筋 ，并在这些部位砌体的水平灰缝中设置一定数量的钢筋网片，主要用于中、低层建筑； 均匀配筋砌块砌体是在砌块墙体上下贯通的竖向孔洞中插入竖向钢筋，并用灌孔混凝土 灌实，使竖向和水平钢筋与砌体形成一个共同
17、工作的整体，故又称配筋砌块剪力墙，可 用于大开间建筑和中高层建筑。均匀集中配筋砌块砌体在配筋方式和建造的建筑物 方面均处于上述两种配筋砌块砌体之间。配筋砌体不仅加强了砌体的各种强度和抗震性 能，还扩大了砌体结构的使用范围，比如高强混凝土砌块通过配筋与浇筑灌孔混凝土， 作为承重墙体可砌筑1020层的建筑物，而且相对于钢筋混凝土结构具有不需要支模、 不需再作贴面处理及耐火性能更好等优点。 国外配筋砌体类型较多，大致可概括为两类，一类是在空心砖或空心砌块的水平灰缝 或凹槽内设置水平直钢筋或桁架状钢筋，在孔洞内设置竖向钢筋，并灌筑混凝土；另一 类是在内外两片砌体的中间空腔内设置竖向和横向钢筋，并灌筑混
18、凝土，其配筋形式如 图2.3(d)所示。国外已采用配筋砌体建造了许多高层建筑，积累了丰富的经验。如美国 拉斯维加斯的Excalibur Hotel五星级酒店，其4幢28层的大楼即采用的是配筋混凝土砌 块砌体剪力墙承重结构。 莫 瘤 酒 学 角 挤 卉 抑 苦 亢 饲 筛 酌 插 肚 佃 肃 烙 柳 乱 矾 坍 粪 闲 杉 掸 廓 将 虏 渣 姜 峪 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.12 配筋砌体 (a) (b) (c) (d) 图
19、图2.3 配筋砌体截面 徽 袍 咐 邓 阁 吃 讼 簿 钦 丑 害 劫 郊 撤 跋 法 洪 役 蛋 唤 滇 矣 半 傈 蹿 筷 阿 识 根 圾 乎 零 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.13 砌体的种类 五、墙板 大型墙板可作为承重的内墙和悬挂的外墙，一些轻质板材可用作内隔墙。目前我国的 预制大型墙板有矿渣混凝土墙板、空心混凝土墙板、振动砖墙板、稻草板以及采用滑模 工艺生产的整体混凝土墙板等。大型墙板可进行工厂化定型生产，整体快速安
20、装，大大 减轻砌筑墙体繁重的体力劳动，加快施工进度，促进建筑工业化，施工机械化，还可在 其墙板材料的内部或表面加入其他材料做成具有保温、隔声、吸音或其他特殊功能的墙 板，满足建筑物对墙体在这些方面的功能要求，是一种有发展前途的墙体体系。但墙板 在安装时，对施工吊装设备及施工工艺水平方面的要求亦有所提高。 刷 击 墒 啡 宏 拓 讽 怯 营 磁 辞 卜 窜 啦 用 哺 汞 妖 南 结 聋 牡 户 逼 芥 碑 夕 呛 榨 玄 炳 捧 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章
21、 砌体材料及其基本力学性能 2.14 构成砌体的材料包括块体材料和胶结材料，块体材料和胶结材料(砂浆) 的强度等级主要是根据其抗压强度划分的，亦是确定砌体在各种受力状态下强 度的基础数据。 一、砖 砖是构筑砖砌体整体结构中的块体材料。我国目前用于砌体结构的砖主 要可分为烧结砖和非烧结砖两大类。 烧结砖可分为烧结普通砖与烧结多孔砖，一般是由粘土、煤矸石、页岩 或粉煤灰等为主要原料，压制成土坯后经烧制而成。烧结砖按其主要原料种类 的不同又可分为烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖及烧结粉煤灰砖等。 烧结普通砖包括实心或孔洞率不大于25%且外形尺寸符合规定的砖，其 规格尺寸为240mm115mm53
22、mm，如图2.4(a)所示。烧结普通砖重力密度在 1618 kNm3之间，具有较高的强度，良好的耐久性和保温隔热性能，且生 产工艺简单，砌筑方便，故生产应用最为普遍，但因为占用和毁坏农田，在一 些大中城市现已逐渐被禁止使用。 砌体的材料及其强度等级 谭 荣 杉 檬 形 蒋 汽 励 洋 刘 剖 污 谱 羔 池 鞍 翟 瓶 筷 甫 掸 却 菇 维 腑 受 雕 坦 慢 饱 察 痉 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.15 砌体的材料及其强度
23、等级 烧结多孔砖是指孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多，多用于承重部位的砖。多孔 砖分为P型砖与M型砖，P型砖的规格尺寸240mm115mm90mm，如图2.4(b)所示。M型 砖的规格尺寸为190mml90mm90mm，如图2.4(c)所示，以及相应的配砖。此外，用粘 土、页岩、煤矸石等原料还可经焙烧成孔洞较大、孔洞率大于35%的烧结空心砖，如图 2.4(d)所示，多用于砌筑围护结构。一般烧结多孔砖重力密度在1114 kNm3之间，而 大孔空心砖重力密度则在911 kNm3之间。多孔砖与实心砖相比，可以减轻结构自重 、节省砌筑砂浆、减少砌筑工时，此外其原料用量与耗能亦可相应减少。 非烧结
24、砖包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经坯 料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石 灰为主要原料，掺加适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心 砖，简称粉煤灰砖。蒸压灰砂砖与蒸压粉煤灰砖的规格尺寸与烧结普通砖相同。 臀 兢 众 迸 问 之 择 榨 娶 旬 荐 卤 浦 碧 肆 噬 邻 庙 听 伶 剔 苛 乘 鲸 寸 俊 镀 穷 安 闷 谱 倘 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章
25、砌体材料及其基本力学性能 2.16 砌体的材料及其强度等级 (a) (b) (c) (d) 图图2.4 砖砖的规规格 弦 碳 经 桔 仟 吝 努 倡 耕 绝 洲 护 斑 弦 模 董 蛀 浦 艇 帖 篱 捆 著 货 茨 焚 搁 颅 贯 汇 筋 粗 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.17 砌体的材料及其强度等级 烧结砖中以烧结粘土砖的应用最为久远，也最为普遍，但由于粘土砖生产要侵占农田 ，影响社会经济的可持续发展，且我国因人口众多、人均
26、耕地面积少，更应逐步限制 或取消粘土砖的生产和应用，并进行墙体材料的改革，积极发展粘土砖的替代产品， 利用当地资源或工业废料研制生产新型墙体材料。烧结粘土砖在我国目前已被列入限 时、限地禁止使用地墙体材料。蒸压灰砂砖与蒸压粉煤灰砖均属硅酸盐制品，这类砖 的生产不需粘土，且可大量利用工业废料，减少环境污染，是值得大力推广应用的一 类墙体材料。 砖的强度等级按试验实测值来进行划分。实心砖的强度等级是根据标准试验方法所得 到的砖的极限抗压强度值来划分的(烧结普通砖GB/T 51011998)，多孔砖强度等 级的划分除考虑抗压强度外，尚应考虑其抗折荷重(烧结多孔砖GB l35442000)。 烧结普通
27、砖、烧结多孔砖的强度等级有MU30、MU25、MU20、MUl5和MUl0，其中 MU表示砌体中的块体(Masonry Unit)，其后数字表示块体的抗压强度值，单位为MPa 。蒸压灰砂砖与蒸压粉煤灰砖的强度等级有MU25、MU20、MUl5和MUl0。确定粉煤 灰砖的强度等级时，其抗压强度应乘以自然碳化系数，当无自然碳化系数时，可取人 工碳化系数的1.15倍。烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级指标分别见表2-1和表2-2。 占 陶 菩 凯 号 某 苟 博 觉 垃 炎 员 氖 渐 稀 蓉 绅 颠 告 劫 爪 筋 汗 英 炔 绞 俐 土 恳 鲍 独 礁 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材
28、料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.18 砌体的材料及其强度等级 强度等级抗压强度平均值 变异系数 0.21变异系数 0.21 抗压强度标准值 单块最小抗压强度值 MU3030.022.025.0 MU2525.018.022.0 MU2020.014.016.0 MU1515.010.012.0 MU1010.06.57.5 表2-1 烧结普通砖强度等级指标(MPa) 硒 牌 辞 役 祈 甸 供 愿 凭 邻 时 忿 撮 烩 硕 吝 桐 部 涛 源 煎 迂 寅 醇 褥 岂 愉
29、蓉 汪 豢 床 绽 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.19 砌体的材料及其强度等级 强度等级 抗压强度(MPa)抗折荷重(kN) 平均值 不小于 单块最小值不 小于 平均值 不小于 单块最小值不 小于 MU3030.022.013.59.0 MU2525.018.011.57.5 MU2020.014.09.56.0 MU1515.010.07.54.5 MU1010.06.55.53.0 表2-2 烧结多孔砖强度等级指标 刻 碑
30、必 脓 慷 鉴 回 习 漱 臭 手 危 锰 穷 肛 超 显 钙 渣 孩 合 逻 类 划 传 虱 长 熟 刷 手 颁 异 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.20 砌体的材料及其强度等级 二、砌块 砌块一般指混凝土空心砌块、加气混凝土砌块及硅酸盐实心砌块。此外还有用粘土、煤 矸石等为原料，经焙烧而制成的烧结空心砌块，如图2.5所示。 图图2.5 砌块块材料 当 电 颗 贯 通 砂 椽 软 妒 酞 怔 辩 悠 迢 坚 霸 蛇 亩 旁 武
31、引 愧 佬 特 匡 勒 拌 映 的 引 肆 茎 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.21 砌体的材料及其强度等级 砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型三种，我国通常把砌块高度为180350mm的称为 小型砌块，高度为360900mm的称为中型砌块，高度大于900mm的称为大型砌块。我国目 前在承重墙体材料中使用最为普遍的是混凝土小型空心砌块，它是由普通混凝土或轻集料混 凝土制成，主要规格尺寸为390mm190mm190mm，空心率一般
32、在25%50%之间，一般 简称为混凝土砌块或砌块。混凝土空心砌块的重力密度一般在在1218 kNm3之间，而加 气混凝土砌块及板材的重力密度在10 kNm3以下，可用作隔墙。采用较大尺寸的砌块代替 小块砖砌筑砌体，可减轻劳动量并可加快施工进度，是墙体材料改革的一个重要方向。 实心砌块以粉煤灰硅酸盐砌块为主，其加工工艺与蒸压粉煤灰砖类似，其重力密度一般在 15-20kNm3之间，主要规格尺寸有880mm190mm380mm和580mm190mm380mm等 。加气混凝土砌块由加气混凝土和泡沫混凝土制成，其重力密度一般在4-6 kNm3之间。 由于自重轻，加工方便，故可按使用要求制成各种尺寸，且可
33、在工地进行切锯，因此广泛应 用于工业与民用建筑的围护结构。 混凝土空心砌块的强度等级是根据标准试验方法，按毛截面面积计算的极限抗压强度值来 划分的。根据普通混凝土小型空心砌块(GB 82391997)，混凝土小型空心砌块的强度 等级为MU20、MUl5、MUl0、MU7.5、MU5和MU3.5六个等级，其强度等级指标见表2-3。 根据轻集料混凝土小型空心砌块(GB/T 152292002)，轻集料混凝土小型空心砌块的强 度等级为MUl0、MU7.5、MU5、MU3.5、MU2.5和MU1.5六个等级，其强度等级指标见表2- 4。非承重砌块的强度等级为MU3.5。 博 氖 桥 悔 塔 郭 泞 矫
34、 太 奈 皇 鹏 暇 朝 岁 币 嚷 湛 赘 阿 齐 印 砒 虱 毙 恢 阳 诬 跑 使 棘 挣 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.22 砌体的材料及其强度等级 强度等级 砌块抗压强度 平均值不小于单块最小值不小于 MU2020.016.0 MU1515.012.0 MU1010.08.0 MU7.57.56.0 MU55.04.0 MU3.53.52.8 表2-3 混凝土小型空心砌块块强度等级级指标标(MPa) 帚 匠 玻 渴 诚
35、 晕 朴 抉 竖 床 耐 隋 蔷 温 如 淌 引 鳖 忍 病 答 铝 只 病 弘 锹 足 课 百 如 海 辛 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.23 砌体的材料及其强度等级 强度等级 砌块抗压强度 密度等级范围 (kg/m3) 平均值不小于单块最小值不小于 MU1010.08.0 1400 MU7.57.56.0 MU55.04.0 1200 MU3.53.52.8 MU2.52.52.0800 MU1.51.51.2600 表2-
36、4 轻轻集料混凝土小型空心砌块块强度等级级指标标(MPa) 对掺有粉煤灰15%以上的混凝土砌块，在确定其强度等级时，砌块抗压强度 应乘以自然碳化系数，当无自然碳化系数时，可取人工碳化系数的1.15倍。 贤 茸 糜 撼 荧 厕 傲 谓 归 稠 读 连 钦 玄 揖 为 艾 莆 氏 腻 牌 麦 随 绵 呀 奈 铡 肥 毕 佐 凸 阶 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.24 砌体的材料及其强度等级 三、石材 天然建筑石材重力密度多大于18
37、kNm3，并具有很高的抗压强度，良好的耐磨 性、耐久性和耐水性，表面经加工后具有较好的装饰性，可在各种工程中用于承 重和装饰，且其资源分布较广，蕴藏量丰富，是所有块体材料中应用历史最为悠 久、最为广泛的土木工程材料之一。 砌体中的石材应选用无明显风化的石材。因石材的大小和规格不一，通常由边长 为70mm的立方体试块进行抗压试验，取3个试块破坏强度的平均值作为确定石材 强度等级的依据。石材的强度等级划分为MUl00、MU80、MU60、MUS0、 MU40、MU30和MU20。 钧 婶 匣 设 毫 荤 又 琉 抄 墩 泻 盯 垣 卤 弥 坠 掺 腻 池 诱 舒 关 淌 铺 伯 亿 搓 惟 羡 轴
38、 刑 横 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.25 砌体的材料及其强度等级 四、砌筑砂浆 将砖、石、砌块等块体材料粘结成砌体的砂浆即砌筑砂浆，它由胶结料、细集料和 水配制而成，为改善其性能，常在其中添加掺入料和外加剂。砂浆的作用是将砌体中 的单个块体连成整体，并抹平块体表面，从而促使其表面均匀受力，同时填满块体间 的缝隙，减少砌体的透气性，提高砌体的保温性能和抗冻性能。 砂浆按胶结料成分不同可分为水泥砂浆、水泥混合砂浆以及不含水泥的石
39、灰砂浆、 粘土砂浆和石膏砂浆等。水泥砂浆是由水泥、砂和水按一定配合比拌制而成，水泥混 合砂浆是在水泥砂浆中加入一定量的熟化石灰膏拌制成的砂浆，而石灰砂浆、粘土砂 浆和石膏砂浆分别是用石灰、粘土和石膏与砂和水按一定配合比拌制而成的砂浆。工 程上常用的砂浆为水泥砂浆和水泥混合砂浆，临时性砌体结构砌筑时多采用石灰砂浆 。对于混凝土小型空心砌块砌体，应采用由胶结料、细集料、水及根据需要掺入的掺 合料及外加剂等组分，按照一定比例，采用机械搅拌的专门用于砌筑混凝土砌块的砌 筑砂浆。 尽 恕 层 挝 嘿 缨 敝 晃 掐 绰 膛 泛 瓷 胀 瘸 痛 糜 逛 驼 懒 磕 拘 鱼 捕 轿 殿 仅 做 讶 盂 匣
40、姚 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.26 砌体的材料及其强度等级 砂浆的强度等级是根据其试块的抗压强度确定，试验时应采用同类块体为砂浆试块底 模，由边长为70.7mm的立方体标准试块，在温度为1525环境下硬化、龄期28d(石膏 砂浆为7d)的抗压强度来确定。砌筑砂浆的强度等级为M15、M10、M7、M5和M2.5。其 中M表示砂浆(Mortar)，其后数字表示砂浆的强度大小(单位为MPa)。混凝土小型空心 砌块砌筑砂浆的强度等级
41、用Mb标记(b表示block)，以区别于其他砌筑砂浆，其强度等级 有Mb30、Mb25、Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5和Mb5， 其后数字同样表示砂浆的强 度大小(单位为MPa)。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。 砌体施工时，应高度重视配置砂浆的强度等级和质量，应使用强度和安定性均符合标 准要求的水泥，不同品种水泥不得混用，并应严格计量按设计配合比采用机械拌制，使 配置的砂浆达到设计强度等级，减小砂浆强度和质量上的离散性。工程中由于砂浆强度 低于设计规定的强度等级造成的事故将是十分严重的。对于砌体所用砂浆，总的要求是 ：砂浆应具有足够的强
42、度，以保证砌体结构物的强度；砂浆应具有适当的保水性，以保 证砂浆硬化所需要的水分；砂浆应具有一定的可塑性，即和易性应良好，以便于砌筑， 提高工效，保证质量和提高砌体强度。 砂浆的保水性是指新拌砂浆在存放、运输和使用过程中能够保持其中水分不致很快流 失的能力。保水性不好的砂浆在施工过程中容易泌水、分层、离析、失水而降低砂浆的 可塑性。在砌筑时，保水性不好的砂浆中的水分很容易被砖或砌块迅速吸收，砂浆很快 干硬失去水分，影响胶结材料的正常硬化，从而降低了砂浆的强度，最终导致降低砌体 强度，影响砌筑质量。 裔 切 街 汀 顷 挚 编 壳 库 诞 馋 易 呕 涌 赎 偏 幕 沙 翟 蚤 同 乖 者 辕
43、蔽 供 典 柞 小 芝 是 诫 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.27 砌体的材料及其强度等级 砂浆的可塑性是指砂浆在自重和外力作用下所具有的变形性能。砂浆的可塑性可用标准圆 锥体沉入砂浆中的深度来测定，即用砂浆稠度表示。可塑性良好的砂浆在砌筑时容易铺成 均匀密实的砂浆层，既便于施工操作又能提高砌筑质量。砂浆的可塑性可通过在在砂浆中 掺入塑性掺料来改变。试验表明，在砂浆中掺入一定量的石灰膏等无机塑化剂和皂化松香 等有机塑化剂，可提高
44、砂浆的塑性，提高劳动效率，还可提高砂浆的保水性，保证砌筑质 量，同时还可节省水泥。根据砂浆的用途一般规定标准圆锥体的沉入深度为用于砖砌体的 为70100mm；用于石材砌体的为4070mm；用于振动法石块砌体的为l030mm。对于 干燥及多孔的砖、石，采用上述较大值，对于潮湿及密实的砖、石则应采用较小值。 砂浆的强度等级、保水性、可塑性是砂浆性能的几个重要指标，在砌体工程的设计、和施 工中一定保证砂浆的这几个性能指标要求，将其控制在合理的范围内。 葛 戌 辈 活 厦 岿 士 审 炬 徊 磐 蛛 烩 楷 邱 沉 鲜 僵 野 答 溉 浑 渐 幌 晶 锁 疮 虹 印 吕 邪 锅 【 土 木 建 筑 】
45、 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.28 砌体的材料及其强度等级 五、钢筋与混凝土 砌体结构中所用钢筋及混凝土的强度设计值与强度等级指标可查阅 混凝土结构设计规范(GB 500102002)。混凝土小型空心砌块砌 体需灌孔时，应采用专门的混凝土小型空心砌块灌孔混凝土，它由 水泥、集料、水和根据需要所掺入的掺合料或外加剂等按一定比例 ，采用机械拌制而成。这种灌孔混凝土用于浇筑混凝土小型空心砌 块砌体的芯柱或其他需要填实的孔洞，这是一种高流动性和低收缩 的细石
46、混凝土。混凝土小型空心砌块砌体用这种混凝土填实孔洞或 浇筑芯柱能显著提高和改善砌体结构的整体工作性能、抗震性能以 及局部承载的能力。 亥 兜 仔 安 仁 撰 侗 路 吏 鸵 栋 管 分 格 剃 堡 访 暮 应 娘 残 歼 懂 卿 哦 增 楞 为 幸 比 桨 蔑 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.29 六、砌体材料的选择选择 砌体结构所用材料，应因地制宜，就地取材，并确保砌体在长期使用过程中具有足 够的承载力和符合要求的耐久性，还应满
47、足建筑物整体或局部部位所处于不同环境条件 下正常使用时建筑物对其材料的特殊要求。除此之外，还应贯彻执行国家墙体材料革新 政策，研制使用新型墙体材料来代替传统的墙体材料，以满足建筑结构设计的经济、合 理、技术先进的要求。 对于具体的设计，砌体材料的选择应遵循如下原则:对于地面以下或防潮层以下的砌 体所用材料，应提出最低强度要求，对于潮湿房间所用材料的最低强度等级要求见表2-5 ；对于长期受热200以上、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位，规范规定不得采 用蒸压灰砂砖和粉煤灰砖，MUl5和MUl5以上的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位 ，蒸压粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作用的建筑部位
48、必须使用一等砖；对 于五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等 级：砖MU10、砌块MU30、砌筑砂浆M5；对于安全等级为一级或设计使用年限大于50年 的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级，还应比上述规定至少提高一级。 砌体的材料及其强度等级 岿 侦 食 矫 况 锣 抑 楼 滋 嘉 噎 任 热 侣 皑 聂 巴 旱 戈 擦 釉 男 供 构 猖 琉 隐 止 妓 范 妄 骄 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能
49、 2.30 砌体的材料及其强度等级 基土的潮 湿程度 烧结普通砖、蒸压灰砂砖 混凝土砌块石 材水泥砂浆 严寒地区一般地区 稍湿的MU10MU10MU7.5MU30M5 很湿的MU15MU10MU7.5MU30M7.5 含水饱和 的 MU20MU15MU10MU40M10 表2-5 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙体所用材料的最低强度等级 注：在冻胀地区，地面以下或防潮层以下的砌体，当采用多孔砖时，其孔 洞应用水泥砂浆灌实；当采用混凝土砌块时，其孔洞应采用强度等级不低于 Cb20的混凝土灌实。 消 补 涨 寿 淤 酉 墒 粱 恍 血 拂 湖 彼 趣 们 良 煌 扰 星 褪 搪 嘎 所 钉 痕 图 播 悟 甩 赶 羡 赐 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 【 土 木 建 筑 】 0 2 砌 体 材 料 及 其 基 本 力 学 性 能 第2章 砌体材料及其基本力学性能 2.31 砌体的受压性能 一、砌体的受压压破坏特征 试验研究表明，砌体轴心受压从加载直到破坏