□張東嶺 □李文娟(河南省鄭州水利學校)
□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研究
□張東嶺 □李文娟(河南省鄭州水利學校)
□劉春雷(河南方正水利工程咨詢有限公司)
為了檢驗蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體的抗壓強度是否符合砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范,通過對3組具有不同砂漿強度等級的蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體進行抗壓試驗,得出大量試驗數(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度符合規(guī)范計算值,并為完善該類磚的建筑技術規(guī)程提供了科學依據(jù)。
蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體;抗壓性能;標準值;設計值
隨著生產(chǎn)工藝的改良和生產(chǎn)技術的革新,粉煤灰磚的力學性能和種類也在發(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,必須對其力學性能進行全面的試驗研究。
通過對蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體進行受壓試驗研究,可以全面認識該類磚砌體的抗壓性能,促進蒸壓粉煤灰盲孔磚的利用,還可以為進一步的試驗研究及編制相應的應用技術規(guī)程提供依據(jù)。
試驗所用盲孔磚強度等級為MU15,混合砂漿的強度等級分別為M7.5、M10和M15。根據(jù)同一等級的盲孔磚和3組不同強度等級的混合砂漿,試驗方案最終確定為:由強度等級為M7.5、M10和M15的混合砂漿和強度等級為MU15的蒸壓粉煤灰盲孔磚砌筑3組試件,每組試件有3個。
試件按《砌體基本力學性能試驗方法標準》(GBJ129-90)進行制作和養(yǎng)護,如圖1。
圖1 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體受壓試件圖
試件養(yǎng)護28d后,開始進行抗壓試驗,試驗在1000kN壓力試驗機上進行,按《砌體基本力學性能試驗方法標準》(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。
蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體試件的抗壓強度fc,m,應按式(1-1)計算,計算結(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- 盲孔磚砌體抗壓強度(MPa)。
試驗過程中記錄開裂荷載和破壞荷載,并根據(jù)式(1-1)計算記錄數(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度試驗結(jié)果表
用統(tǒng)計指標均值、標準差和變異系數(shù)來表示蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度的試驗結(jié)果如表3所示。
表3 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗結(jié)果統(tǒng)計指標表
蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗平均值與燒結(jié)粘土磚砌體抗壓強度按規(guī)范計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度試驗平均值表
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50068-2001)可知,對于砌體軸心抗壓強度,要求具有95%保證率的標準值計算公式為:
式中:fm-砌體抗壓強度平均值(MPa);S-砌體抗壓強度標準差;fk-砌體抗壓強度標準值(MPa)。
由表3中統(tǒng)計指標平均值和標準差,并結(jié)合式(1-2),可得出蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗標準值,見表5。
表5 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗標準值表
砌體結(jié)構(gòu)在進行承載力設計時,需要使用材料的抗壓強度設計值,采用式(1-3)計算:
式中:fk-砌體抗壓強度標準值(MPa);γf—砌體材料性能分項系數(shù),無筋砌體取1.6。
蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗設計值計算結(jié)果見表6。
表6 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗設計值表
蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗設計值與燒結(jié)粘土磚設計值比較情況見圖2。
圖2 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度試驗設計值與燒結(jié)粘土磚設計值的比較圖
從圖示3可知,燒結(jié)粘土磚砌體抗壓強度設計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度試驗所計算設計值代表的黑點均在曲線上方,表示盲孔磚砌體抗壓設計值要高于燒結(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)磚砌體設計值,即表7所示。
表7 蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗壓強度設計值表
試驗數(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度標準值和設計值均高于同磚強度等級和同砂漿強度等級的燒結(jié)粘土磚砌體,建議取規(guī)范值做為該類砌體的標準值和設計值,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研究[J].新型建筑材料,2009,36(1):10.
2010-06-11