第二章 砌體材料及其力學(xué)性能

1、引言引言第一節(jié)第一節(jié) 砌體材料砌體材料第第節(jié)節(jié) 砌體的種類砌體的種類第三節(jié)第三節(jié) 砌體材料的力學(xué)性能砌體材料的力學(xué)性能第四節(jié)第四節(jié) 砌體的彈性模量、摩擦砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)系數(shù)和線膨脹系數(shù)第二章第二章 砌體材料及其力學(xué)性砌體材料及其力學(xué)性能能引引 言言砌體結(jié)構(gòu)分類砌體結(jié)構(gòu)分類據(jù)配筋方式據(jù)配筋方式 ：無筋砌體、配筋砌體：無筋砌體、配筋砌體其中其中: :1.1.無筋砌體（磚砌體、石砌體、砌塊砌體）無筋砌體（磚砌體、石砌體、砌塊砌體）2.2.配筋砌體（水平網(wǎng)狀配筋砌體墻或柱、混凝土或鋼筋配筋砌體（水平網(wǎng)狀配筋砌體墻或柱、混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚墻或柱、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組砂漿

2、面層組合磚墻或柱、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻、配筋砌塊砌體）合墻、配筋砌塊砌體）砌體結(jié)構(gòu)材料：砌體結(jié)構(gòu)材料：塊材（粘土磚、石材、混凝土空心砌塊）塊材（粘土磚、石材、混凝土空心砌塊）砂漿（普通砂漿、砌塊砌筑砂漿）砂漿（普通砂漿、砌塊砌筑砂漿）鋼筋鋼筋混凝土（普通混凝土、砌塊灌孔混凝土）混凝土（普通混凝土、砌塊灌孔混凝土）第一節(jié)第一節(jié) 砌體材料砌體材料一、塊體材料一、塊體材料1.1.燒結(jié)磚燒結(jié)磚(1)(1)燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚: :以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要成分經(jīng)高以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要成分經(jīng)高溫焙燒制成的實(shí)心或孔洞率不大于溫焙燒制成的實(shí)心或孔洞率不大于15%15%的磚。的

3、磚。原料：粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰原料：粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸：標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸：24024011511553 mm53 mm墻體尺寸：（墻體尺寸：（120120）、）、 240240、 370370、490490、620620 mm mm適用范圍：適用范圍： 房屋上部及地下基礎(chǔ)等部位房屋上部及地下基礎(chǔ)等部位(2)(2)燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚 原料同燒結(jié)磚但孔洞率不小于原料同燒結(jié)磚但孔洞率不小于25%25%。承重多孔磚目前主要采用。承重多孔磚目前主要采用P P型型磚（磚（2402401151159090）和）和M M型磚（型磚（1901901901909090）多孔磚優(yōu)點(diǎn)：可節(jié)約粘土、

4、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體多孔磚優(yōu)點(diǎn)：可節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體造價(jià)；可減輕塊體自重、增強(qiáng)墻體抗震性能造價(jià)；可減輕塊體自重、增強(qiáng)墻體抗震性能適用范圍：適用范圍： 房屋上部結(jié)構(gòu)（不宜用于凍脹地區(qū)地下部位）房屋上部結(jié)構(gòu)（不宜用于凍脹地區(qū)地下部位）2 2蒸壓硅酸鹽磚：蒸壓硅酸鹽磚：用硅酸鹽材料壓制成坯并經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚。用硅酸鹽材料壓制成坯并經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚。(1)(1)蒸壓灰砂磚：蒸壓灰砂磚：原料：石灰和砂原料：石灰和砂尺寸燒結(jié)普通磚尺寸燒結(jié)普通磚(2)(2)蒸壓粉煤灰磚蒸壓粉煤灰磚 原料：粉煤灰和石灰加適量石膏及集料（爐渣、礦渣）原料：粉煤灰和石灰加適

5、量石膏及集料（爐渣、礦渣）適用范圍：不得用于長(zhǎng)期受熱適用范圍：不得用于長(zhǎng)期受熱200200以上、受急冷急熱以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。MU15MU15及以上的蒸壓磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位。及以上的蒸壓磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位。3. 3. 混凝土小型空心砌塊混凝土小型空心砌塊原料：普通混凝土或輕骨料混凝土。原料：普通混凝土或輕骨料混凝土。主規(guī)格尺寸：高度一般為為主規(guī)格尺寸：高度一般為為180mm380mm180mm380mm，厚度一，厚度一般般190mm370mm190mm370mm。空心率：空心率：25%25%50%50%，重力密度較小，為實(shí)心砌

6、塊的，重力密度較小，為實(shí)心砌塊的一半左右。一半左右。我國(guó)生產(chǎn)的空心砌塊以混凝土空心砌塊為主。我國(guó)生產(chǎn)的空心砌塊以混凝土空心砌塊為主?？招模?jiǎn)闻拧⒍嗯?；空心：?jiǎn)闻拧⒍嗯牛?園孔、方孔。園孔、方孔。4. 4. 石材石材 分類：（按容重）重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石；分類：（按容重）重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石；（按其加工后的外形規(guī)則程度）可分為料石和毛石；（按其加工后的外形規(guī)則程度）可分為料石和毛石；石材類型石材類型規(guī)格尺寸規(guī)格尺寸料料石石細(xì)料石細(xì)料石通過細(xì)加工，外表規(guī)則，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于通過細(xì)加工，外表規(guī)則，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于10mm，截面的寬度、高度不應(yīng)小于，截面的寬度、高度不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小

7、于長(zhǎng)度的，且不應(yīng)小于長(zhǎng)度的1/4半細(xì)料半細(xì)料石石規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm粗料石粗料石規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于20mm毛料石毛料石外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應(yīng)小于外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應(yīng)小于200mm，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于25mm毛毛 石石形狀不規(guī)則，中部厚度不應(yīng)小于形狀不規(guī)則，中部厚度不應(yīng)小于200mm料石按其加工后外形的規(guī)則程度又分為細(xì)料石、半細(xì)料石、料石按其加工后外形的規(guī)則程度又分為細(xì)料石、半細(xì)料石、粗料石和毛料石

8、。粗料石和毛料石。其中細(xì)料石、半細(xì)料石和粗料石的疊砌面凹入深度分別不應(yīng)其中細(xì)料石、半細(xì)料石和粗料石的疊砌面凹入深度分別不應(yīng)大于大于10mm10mm、15mm15mm和和20mm20mm；截面的寬度和高度不應(yīng)小于；截面的寬度和高度不應(yīng)小于200mm200mm，且不應(yīng)小于長(zhǎng)度的且不應(yīng)小于長(zhǎng)度的1/41/4。毛料石僅要求其外形大致方正，高度不小于毛料石僅要求其外形大致方正，高度不小于200mm200mm，疊砌面凹，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于入深度不應(yīng)大于25mm25mm。毛石系指形狀不規(guī)則、中部厚度不小于毛石系指形狀不規(guī)則、中部厚度不小于150mm150mm的塊石。的塊石。 二、砌筑砂漿二、砌筑砂漿砂漿

9、作用：砂漿作用：（1 1）將單個(gè)的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應(yīng)力分布均勻；）將單個(gè)的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應(yīng)力分布均勻；（2 2）填實(shí)塊體之間的縫隙，提高砌體的保溫和防水性能，增強(qiáng)）填實(shí)塊體之間的縫隙，提高砌體的保溫和防水性能，增強(qiáng)墻體抗凍性能。墻體抗凍性能。1. 1. 砂漿分類砂漿分類(1)(1)水泥砂漿：為不加塑性摻合料（石灰膏、粉煤灰等，可改善水泥砂漿：為不加塑性摻合料（石灰膏、粉煤灰等，可改善和易性）的純水泥砂漿，這種砂漿可以具有較高的強(qiáng)度和較好和易性）的純水泥砂漿，這種砂漿可以具有較高的強(qiáng)度和較好的耐久性，但其流動(dòng)性和保水性較差。的耐久性，但其流動(dòng)性和保水性較差。(2)(2)混合砂漿

10、：為有塑性摻合料的水泥砂漿，如水泥石灰砂漿、混合砂漿：為有塑性摻合料的水泥砂漿，如水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿等?；旌仙皾{具有較好的流動(dòng)性和保水性。水泥粘土砂漿等?；旌仙皾{具有較好的流動(dòng)性和保水性。(3)(3)非水泥砂漿（石灰、粘土砂漿）：為不含水泥的砂漿，如石非水泥砂漿（石灰、粘土砂漿）：為不含水泥的砂漿，如石灰砂漿、粘土砂漿等，這類砂漿的強(qiáng)度較低?；疑皾{、粘土砂漿等，這類砂漿的強(qiáng)度較低。2.2.砂漿的質(zhì)量與砂漿的強(qiáng)度、可塑性和保水性三項(xiàng)指標(biāo)有關(guān)。砂漿的質(zhì)量與砂漿的強(qiáng)度、可塑性和保水性三項(xiàng)指標(biāo)有關(guān)。 可塑性（可塑性（流動(dòng)性）好的砂漿便于操作，使灰縫平整、密實(shí)，流動(dòng)性）好的砂漿便于操作，使灰縫平

11、整、密實(shí)，從而提高砌筑工作效率，保證砌筑質(zhì)量。流動(dòng)性用標(biāo)準(zhǔn)錐體從而提高砌筑工作效率，保證砌筑質(zhì)量。流動(dòng)性用標(biāo)準(zhǔn)錐體沉入砂漿的深度測(cè)定，沉入深度越大，流動(dòng)性越好。沉入砂漿的深度測(cè)定，沉入深度越大，流動(dòng)性越好。 保水性是指砂漿保持水分的性能。砂漿保水性差，在運(yùn)輸和保水性是指砂漿保持水分的性能。砂漿保水性差，在運(yùn)輸和砌筑過程中，一部分水分會(huì)從砂漿中分離出來而降低砂漿的砌筑過程中，一部分水分會(huì)從砂漿中分離出來而降低砂漿的流動(dòng)性，使砂漿鋪砌困難，降低灰縫質(zhì)量，影響砌體強(qiáng)度。流動(dòng)性，使砂漿鋪砌困難，降低灰縫質(zhì)量，影響砌體強(qiáng)度。 由于水泥砂漿的可塑性和保水性較差，使用水泥砂漿砌筑時(shí)，由于水泥砂漿的可塑性和保

12、水性較差，使用水泥砂漿砌筑時(shí)，砌體強(qiáng)度低于相同條件下用混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度。一般砌體強(qiáng)度低于相同條件下用混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度。一般僅對(duì)要求高強(qiáng)度砂漿及砌筑處于潮濕條件下的砌體時(shí)，采用僅對(duì)要求高強(qiáng)度砂漿及砌筑處于潮濕條件下的砌體時(shí)，采用水泥砂漿。水泥砂漿。 混合砂漿由于摻入了塑性摻合料，可節(jié)約水泥，并提高砂漿混合砂漿由于摻入了塑性摻合料，可節(jié)約水泥，并提高砂漿的可塑性和保水性，是一般砌體中最常用的砂漿類型。的可塑性和保水性，是一般砌體中最常用的砂漿類型。 非水泥砂漿由于強(qiáng)度很低，一般僅用于強(qiáng)度要求不高的砌體，非水泥砂漿由于強(qiáng)度很低，一般僅用于強(qiáng)度要求不高的砌體，如簡(jiǎn)易或臨時(shí)性建筑的墻體。如簡(jiǎn)

13、易或臨時(shí)性建筑的墻體。三、鋼筋、混凝土和砌塊灌孔混凝土三、鋼筋、混凝土和砌塊灌孔混凝土 鋼筋、混凝土、砌塊灌孔混凝土（灌漿）鋼筋、混凝土、砌塊灌孔混凝土（灌漿）四、塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)四、塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí) 強(qiáng)度分級(jí)：強(qiáng)度分級(jí)： 塊體（符號(hào)塊體（符號(hào) MUMU） 普通砂漿（符號(hào)普通砂漿（符號(hào) M M） 砌塊灌孔混凝土（符號(hào)砌塊灌孔混凝土（符號(hào) MbMb）。）。塊體強(qiáng)度等級(jí)的確定 塊體的強(qiáng)度等級(jí)是塊體力學(xué)性能的基本塊體的強(qiáng)度等級(jí)是塊體力學(xué)性能的基本 標(biāo)志。以標(biāo)志。以MUMU表示，單位為表示，單位為MPaMPa。 強(qiáng)度等級(jí)，僅以其抗壓強(qiáng)度來確定。強(qiáng)度等級(jí)，僅以其抗壓強(qiáng)度來確定。塊體強(qiáng)度等級(jí)的確定

14、 磚的強(qiáng)度等級(jí)：磚的強(qiáng)度等級(jí)： 磚抗壓強(qiáng)度等級(jí)由抗壓強(qiáng)度（五塊平均值、磚抗壓強(qiáng)度等級(jí)由抗壓強(qiáng)度（五塊平均值、單塊最小值）確定。單塊最小值）確定。 燒結(jié)普通磚、非燒結(jié)硅酸鹽磚和承重粘土燒結(jié)普通磚、非燒結(jié)硅酸鹽磚和承重粘土空心磚的強(qiáng)度等級(jí)可劃分為空心磚的強(qiáng)度等級(jí)可劃分為MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15和和MU10MU10。塊體強(qiáng)度等級(jí)的確定 砌塊的強(qiáng)度等級(jí)：砌塊的強(qiáng)度等級(jí)： 砌塊的強(qiáng)度等級(jí)取砌塊的強(qiáng)度等級(jí)取3 3個(gè)砌塊單塊抗壓強(qiáng)度平個(gè)砌塊單塊抗壓強(qiáng)度平 均值、單塊最小值確定。均值、單塊最小值確定。 砌塊的強(qiáng)度等級(jí)可劃分為砌塊的強(qiáng)度等級(jí)可劃分為MU20MU20、

15、MU15MU15、 MU10MU10、MU7.5MU7.5、MU5MU5、 MU3.5 MU3.5 。 砂漿的強(qiáng)度等級(jí) 砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是采用砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是采用6 6塊邊長(zhǎng)為塊邊長(zhǎng)為 70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm 的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，齡期為的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，齡期為 2828天，以抗壓強(qiáng)度平均值劃分的。天，以抗壓強(qiáng)度平均值劃分的。 砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分為砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分為M15M15、M10M10、M7.5M7.5、M5M5和和M2.5M2.5五級(jí)。五級(jí)。 驗(yàn)算施工階段砌體結(jié)構(gòu)的承載力時(shí)，砂漿強(qiáng)驗(yàn)算施工階段砌體結(jié)構(gòu)的承載力時(shí)，砂漿

16、強(qiáng)度取為度取為0 0。 第二節(jié)第二節(jié) 砌體的種類砌體的種類砌筑目的：使塊體均勻受力保證砌體的整體性，使縫砌筑目的：使塊體均勻受力保證砌體的整體性，使縫 填滿達(dá)到保溫效果填滿達(dá)到保溫效果砌筑要求：塊體排列應(yīng)橫平豎直、上下錯(cuò)縫、內(nèi)外相砌筑要求：塊體排列應(yīng)橫平豎直、上下錯(cuò)縫、內(nèi)外相 互搭接互搭接一、無筋砌體一、無筋砌體1. 1. 磚砌體磚砌體砌筑方法：一順一丁、梅花丁和三順一丁砌筑方法：一順一丁、梅花丁和三順一丁施工嚴(yán)禁：不同強(qiáng)度等級(jí)磚塊混用施工嚴(yán)禁：不同強(qiáng)度等級(jí)磚塊混用墻體尺寸：墻體尺寸：240mm240mm（一磚）、（一磚）、370mm370mm（一磚半）、（一磚半）、490mm 490mm （

17、二磚）（二磚）620mm620mm（二磚半）（二磚半） 2. 2. 砌塊砌體砌塊砌體 砌筑應(yīng)選用配套砌塊，先排塊后施工。排砌筑應(yīng)選用配套砌塊，先排塊后施工。排列砌塊是設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影列砌塊是設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響砌塊砌體的整體性和砌體強(qiáng)度。響砌塊砌體的整體性和砌體強(qiáng)度。 墻體尺寸：墻體尺寸：190190、200200、240240、290290 mm mm 砌塊排列要有規(guī)律性，并使砌塊類型最少；砌塊排列要有規(guī)律性，并使砌塊類型最少；同時(shí)排列應(yīng)整齊同時(shí)排列應(yīng)整齊, ,盡量減少通縫，使其砌筑盡量減少通縫，使其砌筑牢固。牢固。 3. 3. 石砌體石砌體 在產(chǎn)石地區(qū)適用。在產(chǎn)石地區(qū)

18、適用。 料石及毛石砌體一般均用作受壓構(gòu)件（墻、柱、料石及毛石砌體一般均用作受壓構(gòu)件（墻、柱、基礎(chǔ)）。料石砌體除用于建造房屋外，還可用于基礎(chǔ)）。料石砌體除用于建造房屋外，還可用于建造拱橋、石壩等構(gòu)筑物。建造拱橋、石壩等構(gòu)筑物。 由于料石加工困難，應(yīng)用較多的是毛石砌體。用由于料石加工困難，應(yīng)用較多的是毛石砌體。用毛石砌體可建造五層以下的房屋，毛石砌體不宜毛石砌體可建造五層以下的房屋，毛石砌體不宜用于承受振動(dòng)荷載的房屋。用于承受振動(dòng)荷載的房屋。 毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪設(shè)混凝土層和毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪設(shè)混凝土層和不規(guī)則的毛石層形成的，通常每灌注不規(guī)則的毛石層形成的，通常每灌注120m

19、m120mm150 150 mmmm厚混凝土設(shè)置一層毛石。毛石混凝土主要用于厚混凝土設(shè)置一層毛石。毛石混凝土主要用于基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。 二、配筋砌體二、配筋砌體1. 配筋磚砌體配筋磚砌體 為了提高磚砌體強(qiáng)度和減小構(gòu)件的截面尺寸，可為了提高磚砌體強(qiáng)度和減小構(gòu)件的截面尺寸，可在砌體內(nèi)配置適量鋼筋，構(gòu)成配筋砌體。在砌體內(nèi)配置適量鋼筋，構(gòu)成配筋砌體。 砌體水平灰縫內(nèi)配置直徑較細(xì)的鋼筋構(gòu)成橫向配砌體水平灰縫內(nèi)配置直徑較細(xì)的鋼筋構(gòu)成橫向配筋砌體筋砌體。 在豎向灰縫或預(yù)留的豎槽內(nèi)配置豎向鋼筋，并用在豎向灰縫或預(yù)留的豎槽內(nèi)配置豎向鋼筋，并用砂漿或細(xì)石混凝土將豎槽填實(shí)則形成縱向配筋砌砂漿或細(xì)石混凝土將豎槽填實(shí)則形成縱

20、向配筋砌體也可稱為組合砌體，可大幅度提高砌體的承載體也可稱為組合砌體，可大幅度提高砌體的承載力。組合砌體在施工時(shí)，可先砌筑砌體，預(yù)留灌力。組合砌體在施工時(shí)，可先砌筑砌體，預(yù)留灌筑混凝土的部分空間，然后灌筑鋼筋混凝土，此筑混凝土的部分空間，然后灌筑鋼筋混凝土，此時(shí)可不用模板或僅需要少量模板。時(shí)可不用模板或僅需要少量模板。2. 配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體 配筋磚砌體配筋磚砌體 第三節(jié)第三節(jié) 砌體材料的力學(xué)性能砌體材料的力學(xué)性能一、砌體的受壓性能一、砌體的受壓性能 1 1、破壞過程、破壞過程: : 第第階段，從加荷開始直到個(gè)別磚塊上階段，從加荷開始直到個(gè)別磚塊上出現(xiàn)初始裂縫為止。該階段應(yīng)力出現(xiàn)初始裂縫

21、為止。該階段應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變曲線呈線性，屬彈性階段。曲線呈線性，屬彈性階段。第第階段，繼續(xù)加載后個(gè)別磚塊裂縫陸階段，繼續(xù)加載后個(gè)別磚塊裂縫陸續(xù)發(fā)展成平行于加載方向的小段裂縫，續(xù)發(fā)展成平行于加載方向的小段裂縫，試件變形增加較快，此時(shí)荷載不到極限試件變形增加較快，此時(shí)荷載不到極限荷載的荷載的0.80.8倍。倍。第第階段，繼續(xù)加載時(shí)小段裂縫會(huì)較快階段，繼續(xù)加載時(shí)小段裂縫會(huì)較快沿豎向發(fā)展成上下貫通整個(gè)試件的縱向沿豎向發(fā)展成上下貫通整個(gè)試件的縱向裂縫。試件被分割成若干個(gè)小的磚柱，裂縫。試件被分割成若干個(gè)小的磚柱，直至小磚柱因橫向變形過大發(fā)生失穩(wěn)，直至小磚柱因橫向變形過大發(fā)生失穩(wěn)，體積膨脹，導(dǎo)致整個(gè)試件破壞。

22、該階段體積膨脹，導(dǎo)致整個(gè)試件破壞。該階段荷載、變形關(guān)系極不穩(wěn)定荷載、變形關(guān)系極不穩(wěn)定。 2、磚砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)分析、磚砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)分析 （1 1）由于灰縫厚度和密實(shí)性的不均勻，單塊磚在砌體內(nèi)）由于灰縫厚度和密實(shí)性的不均勻，單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓的；單塊磚內(nèi)還將產(chǎn)生彎、剪應(yīng)力。并不是均勻受壓的；單塊磚內(nèi)還將產(chǎn)生彎、剪應(yīng)力。 （2 2）砌體橫向變形時(shí)磚和砂漿的交互作用。）砌體橫向變形時(shí)磚和砂漿的交互作用。 在磚砌體中由于磚和砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)在磚砌體中由于磚和砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)的不同，一般磚的橫向變形較漿為小，由于二者的交互作的不同，一般磚的橫向變形較漿為小，由于二者

23、的交互作用，砌體的橫向變形將介于兩種材料單獨(dú)作用時(shí)的變形之用，砌體的橫向變形將介于兩種材料單獨(dú)作用時(shí)的變形之間，亦即磚受砂漿的影響增大了橫向變形，因此磚內(nèi)出現(xiàn)間，亦即磚受砂漿的影響增大了橫向變形，因此磚內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力；了拉應(yīng)力； 相反地，灰縫內(nèi)的砂漿層受磚的約束，其橫向變形減相反地，灰縫內(nèi)的砂漿層受磚的約束，其橫向變形減小，因而這時(shí)砂漿將處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度將提小，因而這時(shí)砂漿將處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度將提高，所以用低強(qiáng)度砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度有時(shí)較砂漿本身強(qiáng)高，所以用低強(qiáng)度砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度有時(shí)較砂漿本身強(qiáng)度高很多。度高很多。 由于在磚內(nèi)出現(xiàn)了橫向拉應(yīng)力，從而加快了磚的裂縫由于在磚內(nèi)

24、出現(xiàn)了橫向拉應(yīng)力，從而加快了磚的裂縫出現(xiàn)。出現(xiàn)。（3 3）豎向灰縫上的應(yīng)力集中。）豎向灰縫上的應(yīng)力集中。 砌體的豎向灰縫未能很好地填滿，同時(shí)豎向灰縫內(nèi)砌體的豎向灰縫未能很好地填滿，同時(shí)豎向灰縫內(nèi)砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。在豎砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。在豎向灰縫上的磚內(nèi)將發(fā)生橫向拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的集中，向灰縫上的磚內(nèi)將發(fā)生橫向拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的集中， 因而又加快磚的開裂，終將引起砌體強(qiáng)度的降低。因而又加快磚的開裂，終將引起砌體強(qiáng)度的降低。 結(jié)論：結(jié)論： 磚的抗壓強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，亦即砌體的抗壓強(qiáng)度磚的抗壓強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，亦即砌體的抗壓強(qiáng)度將較多地低于磚的抗壓強(qiáng)度。將較多

25、地低于磚的抗壓強(qiáng)度。 3 3、影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素、影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素（1 1）塊體的強(qiáng)度等級(jí)及其形狀尺寸。）塊體的強(qiáng)度等級(jí)及其形狀尺寸。 試驗(yàn)表明，當(dāng)砂漿強(qiáng)度一定時(shí)，塊體的強(qiáng)試驗(yàn)表明，當(dāng)砂漿強(qiáng)度一定時(shí)，塊體的強(qiáng)度等級(jí)提高一倍，砌體的抗壓強(qiáng)度可提高度等級(jí)提高一倍，砌體的抗壓強(qiáng)度可提高50%50%左右。左右。 砌體的抗壓強(qiáng)度還與塊體的形狀尺寸，特砌體的抗壓強(qiáng)度還與塊體的形狀尺寸，特別是塊體的厚度有關(guān)。如當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)磚的長(zhǎng)度別是塊體的厚度有關(guān)。如當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)磚的長(zhǎng)度不變，厚度由不變，厚度由53 mm53 mm改為改為60mm60mm、70 mm70 mm時(shí)，時(shí)，砌體抗壓強(qiáng)度相對(duì)比值為砌體抗壓強(qiáng)度相對(duì)比值

26、為1 1：1.061.06：1.121.12。 因此，提高砌體抗壓強(qiáng)度的有效措施是盡因此，提高砌體抗壓強(qiáng)度的有效措施是盡可能采用強(qiáng)度等級(jí)高的標(biāo)準(zhǔn)磚。可能采用強(qiáng)度等級(jí)高的標(biāo)準(zhǔn)磚。（2 2）砂漿的強(qiáng)度等級(jí)及其厚度。）砂漿的強(qiáng)度等級(jí)及其厚度。 試驗(yàn)表明，塊體強(qiáng)度不變，砂漿強(qiáng)度提高試驗(yàn)表明，塊體強(qiáng)度不變，砂漿強(qiáng)度提高一倍時(shí)砌體抗壓強(qiáng)度可提高一倍時(shí)砌體抗壓強(qiáng)度可提高20%20%。 砂漿的灰縫層厚度不宜太薄，也不能太厚。砂漿的灰縫層厚度不宜太薄，也不能太厚。太薄會(huì)因塊體間砂漿過少使塊體間凹凸不太薄會(huì)因塊體間砂漿過少使塊體間凹凸不平而傳力不勻，降低強(qiáng)度；太厚則會(huì)使砂平而傳力不勻，降低強(qiáng)度；太厚則會(huì)使砂漿層變

27、形過大，降低強(qiáng)度。漿層變形過大，降低強(qiáng)度。 一般為一般為8 mm8 mm12 mm12 mm。 （3 3）施工砌筑質(zhì)量。包括砂漿飽滿度、砌筑時(shí)磚）施工砌筑質(zhì)量。包括砂漿飽滿度、砌筑時(shí)磚的含水率、操作人員的技術(shù)水平。的含水率、操作人員的技術(shù)水平。 飽滿度指砂漿鋪砌在一塊磚上的面積（以百分率飽滿度指砂漿鋪砌在一塊磚上的面積（以百分率表示）。飽滿度達(dá)表示）。飽滿度達(dá)80%80%才能確保砌體的質(zhì)量。才能確保砌體的質(zhì)量。 砌筑時(shí)磚的含水率在砌筑時(shí)磚的含水率在8%8%10%10%時(shí)，砂漿硬化所需的時(shí)，砂漿硬化所需的水分才有保證。通常比用干燥磚砌筑的砌體抗壓水分才有保證。通常比用干燥磚砌筑的砌體抗壓強(qiáng)度高強(qiáng)

28、度高20%20%左右。試驗(yàn)還表明，用飽和狀態(tài)的磚砌左右。試驗(yàn)還表明，用飽和狀態(tài)的磚砌筑的砌體其抗壓強(qiáng)度反而會(huì)降低。筑的砌體其抗壓強(qiáng)度反而會(huì)降低。 統(tǒng)計(jì)資料表明，技術(shù)水平為高、中、低三級(jí)的施統(tǒng)計(jì)資料表明，技術(shù)水平為高、中、低三級(jí)的施工操作人員砌得的砌體抗壓強(qiáng)度之比為工操作人員砌得的砌體抗壓強(qiáng)度之比為1.41.4：1.0:0.81.0:0.8。（4 4）砌筑方式。）砌筑方式。 應(yīng)遵守內(nèi)外搭接，上下要錯(cuò)縫，不得應(yīng)遵守內(nèi)外搭接，上下要錯(cuò)縫，不得有連續(xù)的垂直通縫的原則。有連續(xù)的垂直通縫的原則。 這是長(zhǎng)期工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，是保這是長(zhǎng)期工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，是保證砌體質(zhì)量和整體性的前提。證砌體質(zhì)量和整體性的

29、前提。（5 5）試驗(yàn)方法。）試驗(yàn)方法。 包括加荷速度、施工砌筑的快慢程度、包括加荷速度、施工砌筑的快慢程度、受荷前砌體抗壓強(qiáng)度、齡期的長(zhǎng)短，以及受荷前砌體抗壓強(qiáng)度、齡期的長(zhǎng)短，以及實(shí)際砌體與試件砌體的差異和試件尺寸不實(shí)際砌體與試件砌體的差異和試件尺寸不同等都會(huì)對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。同等都會(huì)對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。4、砌體的抗壓強(qiáng)度 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，砌體抗壓強(qiáng)度平均值的根據(jù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，砌體抗壓強(qiáng)度平均值的一般公式：一般公式： f fm m為各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值為各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值(MPa(MPa) )； f f1 1為各類塊體（磚、石、砌塊）抗壓強(qiáng)度平均值

30、為各類塊體（磚、石、砌塊）抗壓強(qiáng)度平均值 f f2 2為砂漿抗壓強(qiáng)度平均值（為砂漿抗壓強(qiáng)度平均值（MPaMPa）；）； k k1 1為與塊體類別有關(guān)的參數(shù)磚砌體為與塊體類別有關(guān)的參數(shù)磚砌體0.780.78； k k2 2為砂漿強(qiáng)度對(duì)砌體強(qiáng)度的修正系數(shù)。對(duì)于磚砌體，為砂漿強(qiáng)度對(duì)砌體強(qiáng)度的修正系數(shù)。對(duì)于磚砌體，當(dāng)當(dāng)f f2 21 1時(shí)，時(shí)，k k2 20.60.60.40.4f f2 2； 為與塊體高度有關(guān)的參數(shù)。對(duì)于磚砌體為與塊體高度有關(guān)的參數(shù)。對(duì)于磚砌體,0.5,0.5。 k k1 1，k k2 2 ，的取值見表，的取值見表2.22.22211)07. 01 (kffkfm二、砌體的抗拉、抗彎

31、和抗剪性能二、砌體的抗拉、抗彎和抗剪性能 1、砌體的抗拉強(qiáng)度砌體的抗拉強(qiáng)度 1 1）砌體軸心受拉）砌體軸心受拉有三種破壞形態(tài)：當(dāng)軸心拉力與砌體的的水平有三種破壞形態(tài)：當(dāng)軸心拉力與砌體的的水平灰縫垂直時(shí)，砌體產(chǎn)生沿通縫截面破壞；當(dāng)軸心拉力與砌體的水灰縫垂直時(shí)，砌體產(chǎn)生沿通縫截面破壞；當(dāng)軸心拉力與砌體的水平灰縫平行時(shí)，可能產(chǎn)生沿灰縫截面產(chǎn)生齒縫破壞或沿塊體和豎平灰縫平行時(shí)，可能產(chǎn)生沿灰縫截面產(chǎn)生齒縫破壞或沿塊體和豎向灰縫截面破壞。向灰縫截面破壞。 2 2）砌體彎曲受拉時(shí)，有三種破壞形態(tài)：砌體沿通縫）砌體彎曲受拉時(shí)，有三種破壞形態(tài)：砌體沿通縫截面破壞、砌體沿齒縫截面破壞、砌體沿塊體和豎截面破壞、砌體

32、沿齒縫截面破壞、砌體沿塊體和豎向灰縫截面破壞。向灰縫截面破壞。 3）砌體抗拉強(qiáng)度平均值砌體抗拉強(qiáng)度平均值 砌體軸心抗拉強(qiáng)度平均值砌體軸心抗拉強(qiáng)度平均值 砌體彎曲抗拉強(qiáng)度平均值砌體彎曲抗拉強(qiáng)度平均值 受力特征系數(shù)受力特征系數(shù)k k3 3、k k4 4 按表確定按表確定23,fkfmt24,fkfmtm2 2、砌體的抗剪強(qiáng)度、砌體的抗剪強(qiáng)度 1 1）砌體受剪破壞形態(tài)）砌體受剪破壞形態(tài) 三種破壞形態(tài)：三種破壞形態(tài)： 沿通縫剪切破壞、沿齒沿通縫剪切破壞、沿齒縫剪切破壞、沿階梯形縫剪切破壞、沿階梯形縫剪切破壞縫剪切破壞 。 2 2）砌體抗剪強(qiáng)度平均）砌體抗剪強(qiáng)度平均值值 式中參數(shù)式中參數(shù)k k5 5見表

33、。見表。 25,fkfmv三、砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值三、砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值 1、砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的強(qiáng)度基本代砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的強(qiáng)度基本代表值。取概率密度函數(shù)的表值。取概率密度函數(shù)的5%5%分位值（即具有分位值（即具有95%95%保保證率），砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值證率），砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f fk k 與平均值與平均值f fm m的關(guān)系為：的關(guān)系為： 式中式中: : 為砌體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差；為砌體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差； 為砌體強(qiáng)度的變異系數(shù)，按表采用。為砌體強(qiáng)度的變異系數(shù)，按表采用。)645. 11 (645. 1fmfmkffff 2 2、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、

34、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值引入了材料性能分項(xiàng)系數(shù)來體現(xiàn)砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值引入了材料性能分項(xiàng)系數(shù)來體現(xiàn)不同情況的可靠度要求，砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值直接用不同情況的可靠度要求，砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值直接用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算。砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算。砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f f與標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值f fk k的關(guān)系為：的關(guān)系為： 式中式中: : 為砌體結(jié)構(gòu)材料性能分項(xiàng)系數(shù)，一般情為砌體結(jié)構(gòu)材料性能分項(xiàng)系數(shù)，一般情況下宜按施工控制等級(jí)為況下宜按施工控制等級(jí)為B B級(jí)考慮，取級(jí)考慮，取1.61.6；當(dāng)為；當(dāng)為C C級(jí)時(shí)，取級(jí)時(shí)，取1.81.8。fkff/f四、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整四、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整 在某些特

35、定的情況下砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值需乘以調(diào)整系數(shù)。在某些特定的情況下砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值需乘以調(diào)整系數(shù)。 受吊車動(dòng)力影響及受力復(fù)雜的砌體，要求提高其安受吊車動(dòng)力影響及受力復(fù)雜的砌體，要求提高其安全儲(chǔ)備；全儲(chǔ)備； 截面面積較小的砌體構(gòu)件，由于局部破損或缺陷等截面面積較小的砌體構(gòu)件，由于局部破損或缺陷等偶然因素會(huì)導(dǎo)致砌體強(qiáng)度有較大的降低；偶然因素會(huì)導(dǎo)致砌體強(qiáng)度有較大的降低； 當(dāng)采用水泥砂漿砌筑時(shí)，由于砂漿的和易性差，保當(dāng)采用水泥砂漿砌筑時(shí)，由于砂漿的和易性差，保水性不好，砌體強(qiáng)度有所降低；水性不好，砌體強(qiáng)度有所降低； 施工階段驗(yàn)算時(shí)可考慮適當(dāng)降低安全儲(chǔ)備。施工階段驗(yàn)算時(shí)可考慮適當(dāng)降低安全儲(chǔ)備。 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整

36、系數(shù)見表。砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整系數(shù)見表。砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)使使 用用 情情 況況有吊車房屋砌體、跨度有吊車房屋砌體、跨度l l9m9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體、的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度跨度l l7.5m7.5m的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體0.9無筋砌體構(gòu)件，截面面積無筋砌體構(gòu)件，截面面積A0.3mA0.3m2 2配筋砌體構(gòu)件，截面面積配筋砌體構(gòu)件，截面面積A0.2mA0.2m2 20.7+A0.8+A（對(duì)局部受壓為1）用用水泥砂水泥砂漿砌筑漿砌筑

37、的各類的各類砌體砌體對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度0.9對(duì)沿灰縫面破壞時(shí)的軸心抗拉、彎曲抗對(duì)沿灰縫面破壞時(shí)的軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強(qiáng)度拉和抗剪強(qiáng)度0.8施工質(zhì)量控制等級(jí)為施工質(zhì)量控制等級(jí)為C C級(jí)時(shí)級(jí)時(shí)0.89驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)1.1 按按規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定, ,當(dāng)塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)確當(dāng)塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)確定后定后, , 當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為B B級(jí)時(shí)，齡期為級(jí)時(shí)，齡期為2828天的各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值天的各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f f（以毛截（以毛截面計(jì)算）面計(jì)算）, ,應(yīng)根據(jù)塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分別應(yīng)根據(jù)塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分別按表采用。按表采用。 第四節(jié)第四節(jié) 砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)砌體的彈性模量