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




2.15
0.8980.902

2.350.8620.911

3.742.6

3.041.85

2.7262.581

1.1151.1780.6790.717

3.251.1181.142

3.747.6

3.624.12

2.9072.846

1.2451.2721.4171.447

3.7414.8

3.391.1201.0943.751.2391.210

3.0263.099

2.660.8790.858

3.87
1.2791.249

3.991.3191.2874.071.3451.3133.271.0811.055

3.7414.8

4.47

3.0263.099

1.4771.442

2.730.9020.8812.670.8820.861

2.51
0.8300.810

59

2.352.106

70

(续)表5.9砌体抗压试件实测值与fm(1)、fm(2)的对比

3.051.0080.9844.191.3851.3523.231.0671.042

3.7414.8

3.84

3.0263.099

1.2691.239

2.220.7340.7162.10.6940.678

2.29
0.7570.739

4.1211.8

3.281.0191.0043.140.9750.9613.10.9630.9493.210.9970.9823.070.9540.9403.010.9350.921

3.2683.219

3.241.0070.9923.020.9380.9243.110.9660.9523.170.9850.9703.020.9380.924

2.99
0.9290.915

3.240.8540.814

514.8

3.643.78

3.7953.982

0.9590.9140.9960.949

蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体抗压强度的实测值与计算值fm(1)、fm(2)的

比值的统计分析参数如表5.10所示。

表5.10平均值统计结果

模式均值比方差标准差变异系数11.0130.0300.1740.17221.0050.0300.1730.172

从表5.9的统计分析可以看出,试件的实测值fcm基本上接近式(52)计算得到的砌体抗压强度fm(1)和式(53)计算得到的砌体抗压强度fm(2)。从上可以看

出,根据统计的试验数据进行拟合得到的公式,得出的抗压强度平均值与试验值的吻合程度较高。综合表5.10,可知式(53)要优于式(52),此时采用公式(53)更为合适。

5.2.4抗压强度标准值与设计值

根据《蒸压加气混凝土应用技术规程》,考虑到砌体强度的差异,其保证率为

95%,蒸压粉煤灰砂加气混凝土抗压强度标准值公式如下:

fkfm(11.645f)
(54)

式中:fk——保证率为95%的蒸压加气混凝土抗压强度标准值(MPa);

fm——蒸压加气混凝土抗压强度平均值(MPa);

f——砌体强度变异系数。

由表知取f=0.172,同样可得蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体抗压强度设

计值计算公式为:

f(55)

f

式中:f——蒸压加气混凝土砌块砌体抗压强度设计值(MPa);

f——材料分项系数,取f=1.6。

根据式(54)和式(55)计算出蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体抗压强

度的标准值和设计值的建议值,如下表5.11、表5.12所示。

表5.11砌体抗压强度标准值和设计值

砌块强度等级
砂浆强度等级(Mpa)

Ma2.5Ma5.0Ma7.5Ma10

(Mpa)标准值设计值标准值设计值标准值设计值标准值设计值A2.51.270.801.360.851.430.891.490.93A3.51.741.081.841.151.921.201.991.24A5.02.421.512.551.592.641.652.721.70A7.53.552.223.702.313.822.393.922.45

5.3小结

本章对蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体的力学性能试验进行了研究,主要内容如下:

(1)对砌体抗压强度试验进行研究,制作与设计试件后,进行了加气混凝土砌块抗压试验、砂浆抗压试验;对砌体抗压试件的破坏特征进行分析并给出试验结果,从开始受压至破坏的过程分为弹性阶段、裂缝开展阶段、破坏阶段;(2)对砌体抗压强度进行统计分析,得出灰缝厚度、尺寸等对其抗压强度的影响;根据拟合公式fm0.59f10.12f1f2得出的抗压强度平均值与试验值比较吻
合;得出了本文试验蒸压粉煤灰砂砌体设计值、标准值的建议取值,供参考使用。


第六章蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌体弯曲抗拉性能

研究

6.1砌体沿通缝弯曲抗拉强度试验研究

本文对比分析了粘结剂和普通砂浆砌筑的蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌块砌体沿通缝弯曲抗拉强度。并对试验结果做理论分析,结合数据拟合出蒸压粉煤灰

砂加气混凝土砌体弯曲抗拉强度平均值的建议公式,并计算其标准值和设计值。

6.1.1试件制作与设计

沿通缝截面抗弯的砌休试件应立砌,试验采用的是一顺一丁的砌筑形式,参照简支梁集中加荷三分点的方法,测量截面尺寸后在纯弯区段准确标出支座与荷载作用点的位置。设计两组试验,一组6个试件,共12个。其中KWP为用普通砂浆砌筑的沿通缝弯曲抗拉试件,KWZ为用粘结剂砌筑的沿通缝弯曲抗拉试件。沿通缝弯曲抗拉试件尺寸如图6.1所示,试件设计如表6.1所示。

表6.1沿通缝弯曲抗拉试件设计参数

砌体编号尺寸设计(mm)灰缝厚度(mm)砂浆等级试验目的

KWP11050*300*2005M5KWP21050*300*2005M5KWP31050*300*2005M5KWP41050*300*2005M5

KWP51050*300*2005M5KWP61050*300*2005M5KWZ11050*300*20051:3.75KWZ21050*300*20051:3.75KWZ31050*300*20051:3.75KWZ41050*300*20051:3.75KWZ51050*300*20051:3.75KWZ61050*300*20051:3.75

注:M5为普通砂浆的水灰比,1:3.75为水与粘结剂的配合比。

63

测定砌体采用粘结剂和普通砂浆砌筑的砌体沿通缝的弯

曲抗拉强度

74

图6.1沿通缝弯曲抗拉试件尺寸示意图

6.1.2试验步骤

1.量测试件的截面宽度b(mm)和高度h(mm),然后将试件称其自重G(N),

精确至0.1N。

2.然后将试件放在试验台座上,使试件按标记好跨度位置l(mm)准确就位。3.采用千斤顶进行连续加载,使试件在35min内破坏。试验过程中,记录试

件破坏荷载值Ntm(N)并观察其破坏特征。

4.试件在跨中三分之一之外破坏视为不正常破坏,应舍去该项试验数据。试验装置由刚性台座、50t千斤顶、刚架、传感器、荷载分配梁及支座等组

成(见图6.2)。

1.50t千斤顶2.传感器3.30mm圆形垫块4.30mm钢棒5.荷载分配梁6.蒸压粉煤灰砂加气混凝土砌体弯曲抗拉

试件7.10mm钢垫块8.30mm圆形钢9.45°角钢10.刚性台座11.刚架

图6.2沿通缝弯曲抗拉试件加载装置

64

75

6.1.3试验现象

6.1.3.1破坏形态

砌体的弯曲抗拉可分为三种情况:一种是沿水平灰缝截面破坏,称砌体沿通缝截面弯曲受拉(如图6.3a),一种是沿水平和竖向截面破坏,破坏面呈齿状,称砌体沿齿缝截面弯曲抗拉(如图6.3b),还有一种就是沿块体和竖向灰缝破坏,称砌体沿块体截面的弯曲抗拉(如图6.3c)。通过研究发现,灰缝中的砂浆强度

和砌块强度是影响砌体弯曲抗拉强度的主要因素。当灰缝砂浆的粘结强度跟砌块粘结较低,即砌块的法向粘结较低时,砌体会沿产生的水平方向通缝而产生破坏;当砌块强度高于砂浆的粘结强度时,砌体产生的破坏形式主要是沿齿缝截面的破坏,其主要是因为块体强度比砂浆粘结强度大;当砌块强度低于砂浆强度时,这与我国对块体的最低强度等级的规定不相符,因此这种形式的破坏可以避免。本章的所做的试验均是砌体沿通缝截面的破坏。

(a)

(b)

(c)

图6.3弯曲抗拉试件的破坏形态

6.1.3.2破坏特征

由于本次砌体沿通缝弯曲抗拉强度试验采用的是手动加载方式,对于加载过程的时间比较短;由于试件开始加载到破坏前,荷载逐渐增加时其试件本身的变化不明显;若加载到试件破坏的某一极限荷载下,其砌体破坏是瞬间、突然性的,

65

76

其应力应变突变较明显,而没有多少预兆可以判断,这就是说蒸压粉煤灰砂加

气混凝土砌体具有脆性材料的特征。

以为WZ6为例,砌体沿通缝抗弯试验的破坏形式如下图所示:

图6.4沿通缝弯曲抗拉试件的破坏形式

在本次试验过程中试件破坏位置都在跨中1/3长度以内,为正常破坏情况。试件的破坏面均发生在水平灰缝的砂浆和砌块的界面上(如图6.4)。

6.1.4试验结果

根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(送审稿)[51]提供的计算公式得出

实验值如表6.2所示。

表6.2沿通缝弯曲抗拉试件试验结果

试件编号截面宽度

b(mm)

截面高度

h(mm)

计算跨度

l(mm)

试件自重

G(N)

破坏荷载

Ntm(N)ftm(N/mm²)

KWP1305204931600.333500.28KWP2309207933599.746100.36KWP3306209928601.125700.21KWP4308208929601.337800.29KWP5307206931599.836900.30KWP6308205932602.028000.23平均值307207931600.734670.28KWZ1305205930523.439100.31KWZ2305203933524.170100.55KWZ3307206936528.934700.28KWZ4304206932521.042500.34KWZ5306204930519.864400.50KWZ6304205928530.239500.32平均值305205932524.648380.38