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《建筑砌塊與砌塊建筑雜志》2014年第二期

1試件制作

按照GB/T50129-2011《砌體基本力學性能試驗方法標準》，全部試件由同一名中等技術水平的瓦工砌筑；同一種砂漿的全部抗壓、抗剪和抗彎試件，則采用同一盤砂漿砌筑；試件砌筑完成后，在室內自然環境中養護28d。砌筑質量符合現行國家標準GB50203《砌體結構工程施工質量驗收規范》的規定。

2砌體軸心抗壓強度

2.1試件與加載方法按照GB/T50129-2011《砌體基本力學性能試驗方法標準》，混凝土復合保溫砌塊砌體的軸心抗壓強度試件外形尺寸為370mm×240mm×1000mm（長×寬×高），如圖2。試件根據砂漿強度等級M5和M10，將試件分為KY-M5和KY-M10兩組，每組6個，一共12個試件。試驗在長沙理工大學結構工程試驗中心進行，采用幾何對中、分級施加荷載的方法。每級荷載為預估破壞荷載值的10%，并在1~2分鐘后施加下一級荷載，加載至預估破壞荷載值的80%后，按原定加載速度連續加載，直至試件破壞。試驗過程中，觀察和捕捉第一條受力的發絲裂縫，并記錄初裂荷載值。2.2破壞特征試件受荷很小時，其應力應變曲線表現為彈性；當荷載加到一定程度，首先在試件中部的砌塊內出現豎向細小裂縫（初裂荷載與破壞荷載比值平均為0.879），裂縫沒有貫通；隨著荷載的增加，中部塊體的裂縫向上下延伸，逐漸形成多條上下貫通的若干砌塊的連續裂縫，最終荷載達到極限；此后，試件很快完全破壞。

2.3試驗結果及分析混凝土復合保溫砌塊砌體的軸心受壓強度試驗結果見表2。從表2可以看出，隨著砂漿強度的增大，砌體的抗壓強度也增大。我國現行GB50003-2011《砌體結構設計規范》中，有關混凝土小型空心砌塊砌體抗壓強度平均值計算公式為：fm=0.46f10.9(1+0.07f2)（1）采用砌塊為底模的砂漿抗壓強度，按式（1）的砌體抗壓強度試驗值與計算值之比值平均為1.105，變異系數為8.35%，混凝土復合保溫砌塊砌體的實測抗壓強度平均值高于規范計算值。

3砌體沿通縫抗剪強度

3.1試件與加載方法混凝土復合保溫砌塊的抗剪強度，主要取決于砌塊和砂漿間的切向和法向粘結力，和塊體強度的關系不大。砌塊與砂漿之間粘結力的大小，主要取決于砂漿的強度等級、砌筑時砌塊的含水量和水平灰縫的飽滿度。根據GB/T50129-2011《基本力學性能試驗方法標準》的規定，混凝土復合保溫砌塊砌體抗剪試件尺寸為240mm×240mm×600mm（長×寬×高），采用圖3-a所示的雙剪試件。根據砂漿強度等級M5和M10，將試件分為KJ-M5和KJ-M10兩組，每組6個，一共12個試件。KJ-M5和KJ-M10兩組試驗完成后，又補做了兩組試件KJ-M5a和KJ-M10a，試件采用三塊疊砌（如圖3-b），每組試件數量分別為6個和5個。試件砌筑砂漿抗壓強度分別為：3.19MPa和5.93MPa（砌塊底模）；2.57MPa和4.86MPa（鋼底模）。當混凝土復合保溫砌塊砌體抗剪試件的齡期達到28d后，將試件三個受力面先后采用1：3水泥砂漿找平，且垂直于水平灰縫，并用水平尺和直角尺檢查其平整度。試驗裝置如圖4所示，加載方法按照《砌體基本力學性能試驗方法標準》進行試驗。

3.2破壞特征當荷載加至極限荷載時，混凝土復合保溫砌塊砌體突然破壞，為無明顯征兆的脆性破壞。破壞面多數發生在塊體與砂漿的粘結界面，砌塊未見開裂（見圖5）。3.3試驗結果及分析混凝土復合保溫砌塊砌體全部12個雙剪試件的試驗結果見表3。從表3可以看出，隨著砂漿強度的增大，砌體抗剪強度也增大。在GB50003-2011《砌體結構設計規范》中，混凝土小型空心砌塊砌體沿通縫截面抗剪強度平均值按下式計算。分析結果表明，全部23個試件的試驗值與按式（2）計算值的比值平均為0.558；考慮到水泥砂漿對強度降低作用，這個比值為0.558÷0.8=0.70。混凝土復合保溫砌塊砌體抗剪強度的降低原因主要是由于孔洞填滿了泡沫，降低了水平灰縫砂漿的“銷栓”作用。

4砌體彎曲抗拉強度

4.1試件與加載方法為了驗證混凝土復合保溫砌塊砌體抗彎強度，采用M5砂漿，分別砌筑6個沿通縫（試件編號：TFKW1~TFKW6）和6個沿齒縫(試件編號：CFKW1~CFKW6)的砌體試件。沿通縫破壞有六組試件尺寸（長×寬×高）為760mm×490mm×240mm，沿齒縫破壞試件尺寸為990mm×390mm×240mm。試件加載方式分別如圖6（a）和圖6(b)所示。

4.2破壞特征試驗現象表明，不論是沿通縫破壞試件還是沿齒縫破壞試件，荷載加到極限荷載時，試件突然破壞，呈脆性破壞。沿通縫破壞試件的破壞面發生在水平縫砂漿和砌塊的界面上，沿齒縫破壞試件的破壞呈階梯形，在水平灰縫和垂直灰縫中。

4.3試驗結果及分析砌體彎曲抗拉強度試驗結果見表4。在GB50003-2011《砌體結構設計規范》中，混凝土小型空心砌塊彎曲抗拉強度平均值的計算經驗公式為：采用上述公式與試驗結果進行對比，可知：混凝土復合保溫砌塊砌體沿通縫截面彎曲抗拉強度試驗值，與計算值之比的平均值為0.87；若考慮到水泥砂漿強度的降低作用，這個比值為0.87÷0.8=1.087。混凝土復合保溫砌塊砌體沿齒縫截面彎曲抗拉強度試驗值，與計算值之比的平均值為1.876，考慮到水泥砂漿的強度降低作用，這個比值為1.876÷0.8=2.345。

5結論與建議

根據本次試驗的結果，結合實際工程情況，提出如下結論與建議：（1）混凝土復合保溫砌塊砌體的抗壓強度，可參照GB50003混凝土小型空心砌塊砌體強度取值；（2）由于承載表面殘留泡沫以及孔洞的“銷栓”作用減少，混凝土復合保溫砌塊砌體抗剪強度降低，可參照GB50003混凝土小型空心砌塊砌體抗剪強度的0.7倍取值；（3）混凝土復合保溫砌塊沿通縫彎曲抗拉強度設計值和沿齒縫彎曲抗拉強度，可參照GB50003混凝土小型空心砌塊砌體強度取值。

作者：梁建國高穩李葉王濤單位：長沙理工大學土木與建筑學院長沙市寧鄉縣住房保障局