混凝土砌块砌体抗压强度公式试验研究

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发布时间：2021-09-19

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混凝土砌块砌体抗压强度公式试验研究
张潞’，宋力
(1．湖南科技学院土木工程与建设管理系，湖南永州425 100；2．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410082)
摘要：通过27个抗压试件的静力，分析了混凝土砌块砌体受压破坏机理，分别利用应力法和应变法推导砌体的抗压强度表达式，并将
公式的计算值及试验结果与砌体结构设计规范取值进行比较。对比表明本研究公式较现行规范公式考虑的更为全面、合理，为从理论上建
立砌体抗压强度公式作了有益的探讨。
关键词：混凝土砌块砌体；抗压强度；破坏机理；应力法；应变法
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)07—0l17—04
Experimental study on the compressive strength form ula of concrete block masonry
ZHANGLu ，SONGLi
(1．CivilEngineering andConstructionManagementDepartment，HunanUniversityofScienceandEngineering，Yongzhou425100，China；
2．School ofCivilEngineering andArchitecture，Central SounthUniversity，Changsha410082，China)
Abstract： Through the experiments of27 compressive specimens，this paper analyze the damage mechan ism ofthe concrete block masonry．The
compressive strength calculation formula is put forward by the stress method an d strain method each other．Careful contrast ofcalculated an d experi—
mentalvalues，the calculationformulaofthepaperismore comprehensive and reasonablethanthe calculationformulaoftheCodeforDesignofM a—
sonry Structure．This paper does somc profitable research on establishing the calculation form ula ofcompressive strength by theoretical research．
Key words： concrete block masonry；stress—strain curve；damage mechanism ；stress method；strain method
0 引言
由于全国各地禁止和限制使用黏土砖，大力开发研究使用
新型墙体材料成为必然，目前我国出现了许多新型墙体材料的
建筑结构，混凝土小型空心砌块砌体就是其中之一。而砌体的
抗压强度又是砌体结构的基本强度指标之一，有必要对其基本
力学性能进行研究。本研究分别利用应力法和应变法分别推导
出混凝土砌体的抗压强度表达式。
1 混凝土砌块砌体抗压试验
1．1 试验设计
试验砌块采用：主块390mmxl90mmxl90nlnl，副块190 rntTix
190 mmxl90 miTl，主块单排双孔，孔洞率约46％，砌块强度等级
MU10。对10块砌体做试验(试验结果略)，平均值13．4 MPa，单
块混凝土砌块强度试验结果符合国家标准GB 8239-1997(普
通混凝土小型空心砌块》Ⅲ规定。
本次试验采用4种不同砂浆，分别为标0、标1、标2和标3。
按照JGJ 7O一90《建筑砂浆基本性能试验方法》口]规定，每种砂
浆每组要有6个试件。实测砂浆强度平均值分别为19．6、9．9、
10．1、7_3 MPa(单个试件试验数据略)。
灌芯混凝土中各组分的比例为：水泥：粉煤灰：砂：碎石：外加
剂：水=1：0．18：2．08：3．00：0．16：0．45(质量比)[3]。实测灌芯混凝土立
方体抗压强度平均值为45．0 MPa。
试件的设计和制作按照GBJ 129—90《砌体基本力学性能试
收稿日期：2011 l一11
验方法标准》的要求进行。抗压试验采用200 t压力试验机。考
虑到试验机系统与砌体试件相比，其刚度已足够大，因此试验过
程中可以不引入辅助刚性元件。
1．2 抗压强度试验结果
混凝土小型空心砌块砌体抗压试件试验过程中观察、记录
初裂荷载虬，初裂应力，极限荷载Ⅳu，极限应力Ⅳu，极限应
变 (不同砂浆的未灌芯砌块砌体抗压强度试验数据，灌芯砌
块砌体抗压强度试验数据略)。所谓的初裂荷载是指肉眼能够看
到抗压试件4个面上最早出现裂缝时对应的荷载值。极限应力
和极限应变是指．s曲线中峰值对应的应力和应变，在试验中
表现为试件不能再加载，应变迅速增加。混凝土小型空心砌块砌
体计算的极限强度按式(1)计算。
fmk (1+0．0 ) 2 (1)
式中i ——砌体轴心抗压强度平均值；
— — 块体和砂浆的抗压强度平均值；
。— — 与砌体类别有关的参数；
：— — 砂浆强度影响的修正系数；
— — 与块体高度及类别有关的参数。
1．3 试件受压破坏过程及特征对比
本试验及国内外的许多试验结果表明，类似未灌芯砌体那
样，灌芯砌体从开始受压直至破坏为止，按照裂缝的出现和发
展等特点，受压过程可划分为3个受力阶段，但区别在于：
(1)出现第一批裂缝的荷载不同，未灌芯砌体为破坏荷