蒸压粉煤灰砖砌体轴心受压性能试验研究

论文摘要

随着我国可持续发展方针的实施,在建筑领域,国家提出了节能、节土的墙体改革政策。为此中国工程建设标准化协会砌体结构委员会着手制定《蒸压粉煤灰砖砌体结构技术规范》,以大力推广蒸压粉煤灰砖的应用。本文承担了规范组下达的科研任务,对蒸压粉煤灰多孔砖和实心砖砌体的轴心受压性能进行试验研究,以获得蒸压粉煤灰砖砌体基本力学性能指标;并通过ANSYS有限元程序,对荷载作用下,不同孔型及孔洞率对砖的内力的影响进行了分析,为规范的编制提供基础资料和支撑,使蒸压粉煤灰砖的推广应用更据科学性和实用性。进行了12组共计36个砌体短柱的轴心受压试验研究,试件由4种强度等级的普通砂浆、2种不同灰缝厚度的专用砂浆分别与多孔砖和实心砖砌筑。同时还对不同底模时的砂浆强度进行了测量和分析。为了解蒸压粉煤灰砖砌体的受压全过程及变形性能,设计了带有刚性元件的试验装置。试验结果及分析表明:①蒸压粉煤灰砖砌体的受压破坏过程及特征与烧结砖砌体类似。②普通混合砂浆与表面较光滑的实心砖的粘接相对较差,使得砂浆强度对砌体抗压强度的影响减少,特别是在中、高强度砂浆范围内,而专用砂浆则显著提高了砌体的抗压强度。③规范的抗压强度平均值计算公式对蒸压粉煤灰砖砌体是可行的,并偏于安全。④蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量值高于规范计算值,其泊松比可取υ=0.15。⑤本文设计的试验装置成功地测试到砌体受压应力—应变曲线的下降段。⑥蒸压粉煤灰砖砌体的受压本构关系曲线可采用三段式表达,曲线的上升段为直线和三项多次式曲线组成,下降段为二项多次式曲线,与以往的砌体受压本构关系理论曲线相比,本文提出的本构关系曲线更接近实测曲线。⑦孔洞率、孔型、孔洞排列是影响多孔砖单砖抗压强度以及其它力学性能的主要因素。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 砌体结构的历史
• 1.1.2 砌体结构的发展
• 1.1.3 现代砌体的发展方向
• 1.2 蒸压粉煤灰多孔砖和实心砖简介
• 1.2.1 蒸压粉煤灰砖强度形成机理
• 1.2.2 蒸压粉煤灰砖的发展机遇
• 1.2.3 蒸压粉煤灰砖的发展过程
• 1.2.4 蒸压粉煤灰砖发展中的问题
• 1.2.5 蒸压粉煤灰砖的生产工艺
• 1.2.6 蒸压粉煤灰砖的发展前景
• 1.3 本课题立项的背景和研究意义
• 1.3.1 行业标准《蒸压粉煤灰砖砌体结构技术规程》
• 1.3.2 本课题研究的内容及意义
• 2 蒸压粉煤灰砖砌体轴心受压性能试验
• 2.1 概述
• 2.2 材性试验
• 2.2.1 砌体砖
• 2.2.2 砖的抗压、抗折强度
• 2.2.3 砂浆抗压强度
• 2.3 砌体轴心受压性能试验及试验装置
• 2.3.1 蒸压粉煤灰多孔砖和实心砖砌体试件制作
• 2.3.2 试验装置及测试方法
• 2.3.3 试验现象
• 3 蒸压粉煤灰砖轴心受压试验结果及分析
• 3.1 概述
• 3.2 实测开裂荷载、破坏荷载及抗压强度
• 3.3 砌体抗压强度
• 3.3.1 砌体抗压强度的理论模式
• 3.3.2 砌体抗压强度的经验公式
• 3.4 砌体的受压变形性能
• 3.4.1 实测砌体受压应力—应变全曲线
• 3.4.2 砌体弹性模量
• 0'>3.4.3 峰值压应变ε₀
• 3.4.4 蒸压粉煤灰砖砌体受压本构关系
• 3.4.5 蒸压粉煤灰砖砌体泊松比
• 3.5 砌体抗压强度影响因素分析
• 3.5.1 砖块体的强度、几何尺寸及平整度
• 3.5.2 砂浆灰缝的厚度
• 3.5.3 其他因素
• 3.6 小结
• 4 蒸压粉煤灰多孔砖孔型分析
• 4.1 概述
• 4.2 样品砖型
• 4.3 单砖应力分析
• 4.4 热工性能分析
• 4.5 小结
• 5 蒸压粉煤灰砖块体折压比研究
• 5.1 概述
• 5.2 粉煤灰掺量对砖抗折强度的影响
• 5.3 蒸压粉煤灰实心砖抗折强度及折压比限值
• 5.4 孔洞率、孔型排列对折压比的影响
• 5.5 小结
• 6 砌体砂浆底模问题研究
• 6.1 概述
• 6.2 砂浆底模吸水特性
• 6.3 砂浆中水泥水化反应速度
• 6.4 蒸压粉煤灰砖砂浆底模、钢底模试验结果分析
• 6.5 统一采用钢底模的建议
• 6.6 小结
• 7 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录