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不同砌筑方式蒸压加气混凝土砌块轻质砖 加气块抗压强度研究


摘要:主要研究采用不同方式砌筑的蒸压加气混凝土砌块轻质砖 加气块的轴心抗压强度,讨论蒸压加气混凝土轻质砖 加气块的裂缝发展特点和破坏特征,分析其抗压承载力及应力应变关系。结果表明,蒸压加气混凝土轻质砖 加气块开裂后轻质砖 加气块还可以承受一定的压力,延性较好。蒸压加气混凝土轻质砖 加气块对砌块的抗压强度利用率较高,轴心受压轻质砖 加气块的抗压强度为砌块抗压强度的70%左右。在灰缝中配钢筋和纤维能显著提高抗压轻质砖 加气块的开裂强度,延缓抗压轻质砖 加气块开裂,提高其延性。蒸压加气混凝土承重砌块轻质砖 加气块的强度与传统承重轻质砖 加气块的强度水平相当,完全可以用于多层住宅房屋的承重结构。

关键词:蒸压加气混凝土;轻质砖 加气块抗压强度;应力应变关系


蒸压加气混凝土砌块作为新型墙体材料,具有轻质、高强的特点,并具有良好的保温、隔热和吸声性能。我国有关蒸压加气混凝土的试验研究主要集中在材料的性能以及用普通混合砂浆砌筑的加气混凝土轻质砖 加气块方面[2],而对于采用蒸压加气混凝土砌块[3],同时分别用普通砂浆和专业砂浆砌筑轻质砖 加气块的基本力学性能的对比试验研究却较少。本文通过对采用不同砌筑方式砌筑的蒸压加气混凝土轴压试件进行试验,研究了蒸压加气混凝土砌块轻质砖 加气块的基本力学性能。

本次试验采用的蒸压加气混凝土砌块分别来源于北京和江苏南通,加气混凝土轻质砖 加气块抗压试件按JGJ/T17—2008《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》所规定的试验方法砌筑。块材来源及尺寸见表1。
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1蒸压加气混凝土轻质砖 加气块试件的制作

抗压试件设计如表2所示。根据GBJ129—90《轻质砖 加气块基本力学性能试验方法标准》的规定,试验中所有试件由同一名中等技术水平的瓦工砌筑,砌筑前清扫砌块表面的浮尘,砌块与砂浆粘结后用橡皮锤敲击砌块,力求灰缝平整、密实、饱满,以减小砌筑质量对试件抗压强度的影响。试件实际尺寸如图1所示。试件均采用3皮砌块砌筑,包括2条水平灰缝和1条竖向灰缝。试件砌筑完成后,在温度为(20±3)℃的室内自然条件下养护28d。每组轻质砖 加气块至少应做1组(3块)砂浆试块,与轻质砖 加气块在相同的条件下养护,并在轻质砖 加气块试验的同时进行抗压试验。试验前在试件的上承压面垫标准细砂,然后将试件放置在试验台上,来回移动几次,使试件与压力机加载面完全接触。试件放置后,使其4个侧面的竖向中心线对准试验机的轴线,再在试件顶部撒上薄薄的1层干标准细砂,用水平尺找平,然后安装千分表。
试验时先预估破坏荷载,在预估破坏荷载值的15%区间内反复预压3~5次,通过预加载的方式,调整试件,使其均匀受压。正式加载采用等速分级加载,每级荷载约为预估破坏荷载的10%,在0.5~1.5min内加完,并使荷载持续1~2min后施加下一级荷载。施加的荷载不得冲击试件,加载至80%的预估破坏荷载时,拆除仪表,按原定加载速度连续加载,直至试件破坏。试验机测力计指针明显回退时指针所示的最大


2加载方案及试验方法
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2.1试验装置

试验在沈阳建筑大学结构试验室的500t液压式试验机上进行。

2.2试验方法

试验前在试件高度的1/4、2/4和3/4处,分别测量试件的宽度和厚度,测量精度为1mm,测量结果取平均值[4]。轻质砖 加气块的横向、纵向变形采用机械千分表测量,在试件4个侧面上分别画出竖向中线,并在相应的轻质砖 加气块上以标准标尺为标准在轻质砖 加气块上粘贴表座,脚标粘贴处要用砂纸打磨光滑并清扫干净,以保证表座的粘贴质量,见图1。压力试验机的上压板自带铰支座,直接作试件的上承压
板。试件放在下承压板上,下承压板安装在槽道上可以调整试件的位置。由于轻质砖 加气块切割的缺陷,导致试件的顶面不够平

3试验结果和现象

3.1抗压承载力(见表3)

由表3可知,对于平均抗压强度,KY-Z最大,KY-P次之,KY-PG和KY-PX相当,它们差别都不大,说明在灰缝中配钢筋和纤维对轻质砖 加气块抗压强度提高并不明显,数据中稍微偏低可能是砌筑质量造成的;开裂/破坏荷载KY-PG与KY-PX相当,KY-Z次之,KY-P最差。蒸压加气混凝土轻质砖 加气块受压时的开裂荷载为破坏荷载的34%~58%,开裂较早,开裂后轻质砖 加气块还可以承受一定的压力,延性较好。抗压强度较低,变形能力较大。试件的砌筑方式对轻质砖 加气块抗压强度影响不大,说明水平灰缝中钢筋或纤维无助于提高轻质砖 加气块抗压强度,专用砂浆对提高轻质砖 加气块抗压强度有一定作用。但是,在轻质砖 加气块灰缝中配钢筋或纤维(试件KY-PG、KY-PX),可以明显提高抗压轻质砖 加气块的开裂荷载,约比试件KY-P提高24%。专用砂浆对提高抗压轻质砖 加气块的开裂荷载有一定影响,比试件KY-P提高8%。砌块强度的平均利用率约为72%。其抗压强度大致与MU10黏土砖、M5混合砂浆砌筑的轻质砖 加气块强度相当。
3.2应力-应变曲线

应力-应变关系是轻质砖 加气块结构的一项基本力学性能。轻质砖 加气块受压时,随着应力增加,其应变也随着增加。图2~图6为各组轻质砖 加气块的应力-应变关系曲线。

由图2~图6可以看出,在轻质砖 加气块开裂之前,应力-应变曲线基本呈直线。在加载过程中,由于裂缝的产生与发展,致使轻质砖 加气块的应力-应变曲线逐渐呈现出非线性。在开裂荷载附近,曲线有明显的弧度。在开裂后,弹性模量显著下降,轻质砖 加气块应变增加的速度较应力增加的速度快,应力和应变之间的变化呈现出非线性关系。


3.3破坏形态

轻质砖 加气块受压裂缝首先出现在竖向灰缝处以及与竖向灰缝相邻的上下砌块中,呈竖直或略倾斜的方向,开裂前后一般会伴有轻微的响声[5]。裂缝出现后,随着荷载的继续增大,初始裂缝沿着竖向灰缝向下延伸并不断扩展,逐渐形成与加载方向相平行的贯通裂缝。个别砌块出现横向裂缝,横向裂缝非常细小且发展十分缓慢。轻质砖 加气块的侧面也不断有新的裂缝出现。随着荷载继续增加,轻质砖 加气块变形急剧增长,裂缝迅速向上下方向扩展延伸,不断加长加宽,将轻质砖 加气块分割成若干个小柱体。在若干薄弱位置,形成局部破坏[6-7]。随着试件的不断开裂,试验机测力计指针明显回退,轻质砖 加气块最终破坏,破坏过程较为短促。试验发现,轻质砖 加气块的最后破坏有时并不发生在砌块首先开裂的地方,说明轻质砖 加气块的局部微小裂缝并不影响最后的承载能力。对于部分试件,会产生水平裂缝,这是由于灰缝的不平整、厚度不均匀造成的。试件破坏后的裂缝分布
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(2)蒸压加气混凝土轻质砖 加气块对砌块的抗压强度利用率较高,轴心受压试件的抗压强度为砌块抗压强度的70%左右。轻质砖 加气块的轴心抗压强度与MU10黏土砖、M5混合砂浆砌筑的轻质砖 加气块强度相当,完全可以用于多层住宅房屋的承重结构。

(3)在灰缝中配钢筋和纤维对轻质砖 加气块的抗压强度提高不大,但显著地提高了抗压轻质砖 加气块的开裂强度,延缓抗压轻质砖 加气块开裂,提高其延性。

(4)专用砂浆在保证粘结面积、减小灰缝厚度的同时,提高了砂浆与砌块的协调工作能力,专用砂浆对提高抗压轻质砖 加气块的开裂荷载有一定影响,约比采用普通砂浆的提高8%。