蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓性能的試驗(yàn)研究

□張東嶺 □李文娟（河南省鄭州水利學(xué)校）

□劉春雷（河南方正水利工程咨詢有限公司）

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓性能的試驗(yàn)研究

□張東嶺 □李文娟（河南省鄭州水利學(xué)校）

□劉春雷（河南方正水利工程咨詢有限公司）

為了檢驗(yàn)蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體的抗壓強(qiáng)度是否符合砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，通過對3組具有不同砂漿強(qiáng)度等級的蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，得出大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析，證明這種新型塊體材料砌筑的砌體抗壓強(qiáng)度符合規(guī)范計(jì)算值，并為完善該類磚的建筑技術(shù)規(guī)程提供了科學(xué)依據(jù)。

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體；抗壓性能；標(biāo)準(zhǔn)值；設(shè)計(jì)值

一、前言

隨著生產(chǎn)工藝的改良和生產(chǎn)技術(shù)的革新，粉煤灰磚的力學(xué)性能和種類也在發(fā)生著變化，蒸壓粉煤灰盲孔磚作為一種新型墻體材料要在建筑工程中使用和推廣，必須對其力學(xué)性能進(jìn)行全面的試驗(yàn)研究。

通過對蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體進(jìn)行受壓試驗(yàn)研究，可以全面認(rèn)識該類磚砌體的抗壓性能，促進(jìn)蒸壓粉煤灰盲孔磚的利用，還可以為進(jìn)一步的試驗(yàn)研究及編制相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)規(guī)程提供依據(jù)。

二、試驗(yàn)概況

（一）試驗(yàn)方案

試驗(yàn)所用盲孔磚強(qiáng)度等級為MU15，混合砂漿的強(qiáng)度等級分別為M7.5、M10和M15。根據(jù)同一等級的盲孔磚和3組不同強(qiáng)度等級的混合砂漿，試驗(yàn)方案最終確定為：由強(qiáng)度等級為M7.5、M10和M15的混合砂漿和強(qiáng)度等級為MU15的蒸壓粉煤灰盲孔磚砌筑3組試件，每組試件有3個(gè)。

（二）試件的制作及養(yǎng)護(hù)

試件按《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ129-90）進(jìn)行制作和養(yǎng)護(hù)，如圖1。

圖1 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體受壓試件圖

（三）試驗(yàn)裝置及加載制度

試件養(yǎng)護(hù)28d后，開始進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，試驗(yàn)在1000kN壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，按《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ129-90）分級加載。受壓試件幾何參數(shù)如表1所示。

表1 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體受壓試件幾何參數(shù)表

注：3/4、1/2和1/4分別表示在試件高度3/4、1/2和1/4處的厚度尺寸和寬度尺寸。

三、抗壓試驗(yàn)強(qiáng)度計(jì)算

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體試件的抗壓強(qiáng)度fc,m,應(yīng)按式（1-1）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果精確至0.1MPa:

式中：N-盲孔磚砌體的抗壓破壞荷載（N）；A-盲孔磚砌體的截面面積（mm2）；fc,m- 盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度（MPa）。

試驗(yàn)過程中記錄開裂荷載和破壞荷載，并根據(jù)式（1-1）計(jì)算記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果見下表2所示。

表2 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表

用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)來表示蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)指標(biāo)表

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)平均值與燒結(jié)粘土磚砌體抗壓強(qiáng)度按規(guī)范計(jì)算的平均值的比較情況，列于表4中。

表4 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)平均值表

四、蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值

（一）軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2001）可知，對于砌體軸心抗壓強(qiáng)度，要求具有95%保證率的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：

式中：fm-砌體抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）；S-砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差；fk-砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）。

由表3中統(tǒng)計(jì)指標(biāo)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并結(jié)合式（1-2），可得出蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值，見表5。

表5 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值表

（二）軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

砌體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行承載力設(shè)計(jì)時(shí)，需要使用材料的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，采用式（1-3）計(jì)算：

式中：fk-砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；γf—砌體材料性能分項(xiàng)系數(shù)，無筋砌體取1.6。

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)計(jì)值計(jì)算結(jié)果見表6。

表6 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)計(jì)值表

蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)計(jì)值與燒結(jié)粘土磚設(shè)計(jì)值比較情況見圖2。

圖2 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)計(jì)值與燒結(jié)粘土磚設(shè)計(jì)值的比較圖

從圖示3可知，燒結(jié)粘土磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值圖像為一條逐漸上升的曲線，蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所計(jì)算設(shè)計(jì)值代表的黑點(diǎn)均在曲線上方，表示盲孔磚砌體抗壓設(shè)計(jì)值要高于燒結(jié)粘土磚，由于盲孔磚是一種新材料，目前為止在工程中使用不多，建議取規(guī)范中燒結(jié)磚砌體設(shè)計(jì)值，即表7所示。

表7 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值表

五、結(jié)語

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性小，收斂性很好，數(shù)據(jù)可靠。蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值均高于同磚強(qiáng)度等級和同砂漿強(qiáng)度等級的燒結(jié)粘土磚砌體，建議取規(guī)范值做為該類砌體的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值，即燒結(jié)粘土磚的取值。

[1]劉立新,田高燕,蔡秀蘭.表面帶凸凹槽的蒸壓粉煤灰磚砌體抗剪性能的試驗(yàn)研究[J].新型建筑材料,2009,36（1）:10.

2010-06-11