拆迁隔墙安置解决方案

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胶州蒸压粉煤灰砂加气混凝土应力应变全曲线及其砌块砌体力学性能试验研究




验过程中荷载会逐渐增大,产生裂缝得位置其裂缝得以延伸,并沿上下贯通,逐渐会形成一条纵向贯通裂缝。在特殊情况下,某些试件还会出现横向裂缝或侧面上也会出现一些裂缝,其裂缝的发展与主贯通裂缝比明显较为缓慢。如图5.3所

示为抗压试件的破坏形式。

52

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图5.3抗压试件的破坏形式

破坏阶段:竖向裂缝贯通后,使得砌体形成多个独立的小柱。随着短期荷载的增加,裂缝发展很快,直到小柱体出现失稳破坏,试件崩裂压碎,试验机指针快速回退,试件破坏。

5.1.5试验结果

蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌体的抗压强度试验参数和结果分别如下表5.6和

表5.7所示。

表5.6砌体抗压试件几何参数

试件

宽度(mm)
平均
厚度(mm)
平均

高度

截面
灰缝

编号1/41/23/4



(mm)1/4

1/23/4



(mm)

(mm)



(mm²)

厚度

(mm)

N1303304302303203204203203609615093N2302303302302202201205202608610042N3304305302303204206204204612618124N4302303302302201202203202607610042N5304306301303204205203204612618124N6303305302303203206207205609621153NH1305308309307205208204205615629355NH2306310309308206206207206617634486NH3304307303304204208203205614623204NH4306308305306207210205207616633426NH5307309305307206211207208618638567NH6305306305305205207207206615628305

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表5.7砌体抗压试件试验结果

试件编号截面面积

(mm²)

灰缝厚度

(mm)

()

破坏强度

Nu(kN)fcm(MPa)

N1615093635201.523.28N2610042604191.693.14N3618124603191.373.10N4610042617195.823.21N5618124598189.793.07N6621153589186.933.01NH1629355642203.753.24NH2634486603191.373.02NH3623204611193.913.11NH4633426632200.573.17NH5638567608192.963.02NH6628305591187.572.99

5.2砌体抗压强度统计分析

5.2.1灰缝厚度对砌体抗压强度的影响

能够对蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌体抗压强度产生影响的因素有许多,且影

响因素相对来说较为复杂,本文主要从灰缝厚度、试验尺寸等对砌体抗压强度进行相应研究。

本试验研究了灰缝厚度这一影响因素对砌体抗压强度的影响,灰缝厚度与抗

压强度的关系如图5.4。

图5.4灰缝厚度与抗压强度的关系

试验结果表明,随着灰缝厚度的增加,砌体抗压强度降低,但是影响程度有

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限。这主要是因为薄灰缝砂浆厚度通常在5mm以下,而块材尺寸的规整性会直

接影响到砌筑砂浆灰缝的均匀性[45],加上砌筑薄灰缝质量的影响,使得3mm和

5mm的灰缝厚度区别不大。所以下文对抗压强度的统计分析可以不考虑这一因素,虽然采用的都是3mm5mm灰缝厚度试件,但是可以统一进行回归拟合,不

必区分。

5.2.2尺寸效应对砌体抗压强度的影响

砌块的尺寸对砌块的整体强度有影响,立方体试块尺寸较小,往往不能综合反映砌块的抗压强度。而对于蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体来说,砌块的强

度对砌体强度的影响极其重要,随之可以发现不同砌块尺寸其抗压强度有很大不同,这是需要研究、设计人员重视的。如混凝土抗压强度一样,蒸压粉煤灰砂加

气混凝土立方体尺寸越小则试验测出的抗压强度越高,但实际结构和构件往往不是立方体,而是不同尺寸的砌块。根据《蒸压加气混凝土应用技术规程》

(JGJ172008)[46]采用的构件中蒸压粉煤灰砂加气混凝土强度与立方体强度差异

对试件强度的修正系数为0.88。

5.2.3抗压强度平均值

我国现行的《砌体结构设计规范》(GB500032001)[47]采用统一的表达式为:

fmk1f1(10.07f2)

(51)

其中fm表示砌体抗压强度平均值;f1为砌块强度;f2为砂浆强度;k1是与砌

体中砌块种类和砌筑方法有关的系数;k2是与砂浆强度有关的修正系数;表示

影响块材强度的利用系数,与块材厚度有关。

式(51)适用于烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖及普

通混凝土砌块。对于混凝土砌块砌体轴心抗压强度平均值,此公式的适用条件是

f1≥f2,f2≤20MPa,f2>20MPa时乘以相应系数。

本文所研究的蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体除了一组数据满足公式(51)的条件,其余数据都是砌块强度小于砂浆强度的情况。而且由于块体强度采用100mm的立方体试块,加上块体尺寸较大,砌体单位面积灰缝数量大大减

少,故本文不推荐使用。

采用蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体均是专用砂浆砌筑,灰缝厚度在35mm之间,属于薄灰缝砌筑。本文采用两种模式,对54个(表5.8)受压试件

55

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的试验结果采用最小二乘法进行线性回归分析。

表5.8砌体抗压试件数据汇总

试件编号立方体强度

fcu(MPa)

砂浆强度

f2(MPa)

砌体强度

fcm(MPa)

平均值

(MPa)

灰缝厚度

(mm)

2.353

c1(3)[32]3.742.6

3.041.85

2.42

33

3.253

c2(3)[32]3.747.6

3.624.12

3.66

33

3.393

c3(3)[32]3.7414.8

3.752.66

3.27

33

3.873

c4(3)[32]3.7414.8

3.994.07

3.98

33

3.273

c5(3)[32]3.7414.8

4.472.73

3.49

33

2.353

c6(3)[32]2.3514.8

2.112.35

2.27

33

2.673

c7(3)[32]3.7414.8

2.513.05

2.74

33

4.193

c8(3)[32]3.7414.8

3.233.84

3.75

33

2.223

c9(3)[32]3.7414.8

2.102.29

2.20

33

56

67

(续)表5.8砌体抗压试件数据汇总

3.243

c10(3)[32]514.8

3.643.78

3.55

33

C1(4)[48]2.7913.53

2.3832.473

2.41

2.443

2.34
3

C2(4)[48]2.7913.53

2.2652.265

2.28

2.335

2.29
5

C3(4)[48]2.7913.53

2.1232.183

2.11

1.983

2.15
3

N(6)4.1211.8

3.2833.1433.13

3.13

3.2133.073

3.01
3

NH(6)4.1211.8

3.2453.0253.115

3.09

3.1753.025

2.99
5

模式1

根据文献[49]采用的是英国规范和ISO/TC179(国际标准化委员会砌体结构技术委员会)编的砌体结构国际规范的公式模式,得到的回归曲线如图5.5所示。


图5.5模式1线性回归曲线

由图5.5得其砌体抗压强度回归表达式为:

fm0.92f10.78f20.06
(52)

模式2

根据文献[50]对于f1<f2的情况,采用其中提供的砌块砌体抗压强度计算公式

模式,得到的回归曲线如图5.6所示。

图5.6模式2线性回归曲线

由图5.6得其砌体抗压强度回归表达式为:

fm0.59f10.12f1f2
(53)

式(52)、式(53)中的f1均为蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块立方体抗压

强度,f2均为砂浆抗压强度。式(52)、式(53)的计算值fm(1)和fm(2)与试验值的

对比见表5.9,表中fcm是蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体抗压强度实测值。

表5.9砌体抗压试件实测值与fm(1)、fm(2)的对比

f1(MPa)f2

(MPa)

fcm

(MPa)

fm(1)

(MPa)

fm(2)(1)

(MPa)fcm/fm

(2)

2.3514.82.352.1062.0941.1161.122

58

fcm/fm

69

(续)表5.9砌体抗压试件实测值与fm(1)、fm(2)的对比

2.3514.8

2.111.0021.008

2.094

1.1161.1222.380.9940.999

2.7913.53

2.472.44

2.3952.383

1.0311.0361.0191.024

2.340.9770.9822.260.9440.9482.260.9440.9482.330.9730.978

2.7913.53

2.29

2.3952.383

0.9560.961

2.120.8850.8892.180.9100.9151.980.8270.831