砌体结构的材料力学性能(1)
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砌体材料及其力学性能砌筑材料及砌体种类
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料 —— 3.烧结多孔砖
按其孔洞方向，粘土空心砖分为竖孔和水平孔两大类， 前者用于承重，现在称为烧结多孔砖 ，后者用于框架 填充墙或非承重隔墙，现在称为烧结空心砖。 烧结多孔砖的外形尺寸，按GB13544—2000规定，长 度 (L) 可 为 290 、 240 、 190mm ， 宽度 (B) 可为 240 、 190、180、175、140、115mm，高度(H)可为90mm， 不同组合而成。产品还可以有 1/2 长度或 1/2 宽度的 配 砖 ，配套使用。有的多孔砖可与普通砖搭配使用。 (P7图2.1)
一、块体材料 —— 2.非烧结硅酸盐砖 矿渣砖 矿渣砖是以未经过水淬处理的高炉矿渣为主 要原料，掺配一定比例的石灰、粉煤灰或煤渣， 经过原料制备、搅拌、消化、轮碾、半干压成型 以及蒸汽养护等工序制成的。
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料 —— 2.非烧结硅酸盐砖 混凝土砖 制成标准砖尺寸的混凝土砖也属于硅酸盐 砖。目前南方一些地方，如湖北、贵州等地，常 以这种砖代替强度等级大于MU7.5的烧结普通砖。
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料 二、块体的强度等级 三、砂浆的种类和强度等级 四、混凝土砌块灌孔混凝土 五、块体及砂浆的选择
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料
砌体结构用的块体材料一般分为天然石材和人工砖 石两大类。 人工砖石有经过焙烧的烧结普通砖、烧结多孔砖， 以及不经过焙烧的硅酸盐砖、混凝土小型空心砌块、 轻集料混凝土砌块等。但是也不是包括所有的各种 块体，对于新规范未包括的、或今后新增加的一些 材料制作的块体，应在确保其材料性能指标并通过 构件试验确定有关计算指标、满足使用功能和保证 耐久性的情况下，可以参考应用新规范。
砌体材料及其力学性能砌体强度及种类
一、砌体的应力——应变关系
n
ln1
nfm
式中： — —砌体变形弹性特征，值常数，由试验给出与，砂浆强度
等级有关
n — —系数，可取为1或略大于1的常系数，前苏联取1为.1
fm — —砌体的抗压强度平值均
参见P17图2.7a，曲线按 460 fm给出，图中虚线按n 1.05，实线
按n
1.0绘制。两条曲线均与验试值吻合较好。对n于1.0，当
3. 砂浆的性能(影响因素)
流动性和保水性：流动性和保水性好的砂浆，铺砌的 灰缝的厚度与密实度较均匀，可以降低块体在砌体内的 弯剪应力，从而提高砌体的强度。使用掺合料可以提高 砂浆的流动性——并不能直接提高砂浆的强度。
砂浆的变形性能：砖强度不变时，砂浆的强度等级 越低，变形越大。砖与砂浆的相对变形大小将影响单砖 的受力情况。
二、砌体的弹性模量
切线弹性模量E’
初始弹性模量E0
割线弹性模量E
1)E'tgad d fm1 fm
2)当 fm时E ， 0fm
3)取 0. 4 fm， 3E1 0.l4n03 f.(m 5)70.76fm 50.8fm，E 即 0.8E0
二、砌体的弹性模量
规范主编者建议取值
1)为了避免当fm很大时，E随fm的加大而增长过多， 即避免曲线上翘，取
趋
向f
时，
m
曲线斜率将与 轴平行，也即趋向无穷大，这与实不际符。但为了计算简
单，湖南大学资料建取议n 1.0。这时有：
一、砌体的应力——应变关系
1
ln1
fm
对于砖砌体，取 460 fm
砌体轴心受压时，应灰变缝可占总应变75% 的。灰缝中砂 浆的压缩应变占了的很比大例，另外块体浆与接砂触面空隙的 压密也是一个因素。
混凝土与砌体结构基本力学性能试验方案1
混凝土与砌体结构基本力学性能试验方案1实验一受弯构件正截面承载力试验一、试验目的1. 掌握制定结构试验方案的原则，设计简支梁受弯破坏试验的加荷方案和测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。
2. 观察钢筋混凝土受弯试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土被压碎这三个阶段的受力与破坏全过程，掌握适筋梁受弯破坏各个临界状态截面应力应变图形的特点。
3. 能够按照国家规范要求，对使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以及裂缝宽度等进行正确评价。
4. 分析配筋率对受弯构件正截面承载力及破坏形态的影响。
5. 熟悉结构试验的过程，掌握仪器仪表的使用，提高学生的实际动手、数据处理能力，锻炼学生分析问题、解决问题的能力。
二、使用仪器和设备1、静载反力试验装置2、液压千斤顶3、荷载分配梁4、荷载传感器5、滚动和铰支座若干6、支撑架7、应变片8、电阻应变仪9、百分表三、试验方案1. 试件设计：（1）试件的主要参数：具体配筋情况请看图1.1和表1.1①混凝土强度等级：C20②试件截面（矩形）尺寸：b×h×l＝120×200×1500mm③箍筋类型：HPB235（纯弯段无箍筋，弯剪区有足够的箍筋，保证构件不会发生剪切破坏）图1.1 梁受弯试件配筋梁受弯试件配筋 表1.1 试件 编号 试件特征 混凝土保护层 厚度（mm ）配筋情况 预估荷载P (kN) ① ② ③ P cr P y P u M1 素混凝土梁0 足够纵筋 足够箍筋 M2 少筋梁 12 2φ4 足够纵筋 足够箍筋 M3 适筋梁 22 214足够纵筋 足够箍筋 M4超筋梁15320足够纵筋足够箍筋（2） 试件设计依据：根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。
界限受压区相对高度b ξ可按下式计算：b y s0.810.0033f E ξ=+(1-1)其中在进行受弯试件梁设计时，y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。
砌体的力学性能
监测方法：定期检查、无损检测等 维护措施：修补、加固、更换等 影响因素：环境、材料、施工等 预防措施：选择耐久性好人：XX
汇报时间：20XX/01/01
局部失稳：砌体局部失去稳定性，导 致裂缝、变形等
扭转失稳：砌体受到扭转力作用，导 致扭转破坏
剪切失稳：砌体受到剪切力作用，导致 剪切破坏
疲劳失稳：砌体在反复荷载作用下， 导致疲劳破坏
影响砌体稳定性的因素
砌体材料的强度和刚度 砌体的几何形状和尺寸 砌体的连接方式和构造
砌体的荷载和作用方式 砌体的环境条件和使用条件 砌体的施工质量和维护管理
PRT 6
砌体的耐久性
砌体耐久性的影响因素
材料性能：如强度、硬度、耐磨性等 环境因素：如温度、湿度、风速等 施工质量：如砌筑质量、抹灰质量等 使用维护：如定期检查、维修等
砌体材料的耐久性要求
抗压强度：保证 砌体结构的稳定 性和承载能力
抗冻性：防止砌 体在寒冷地区冻 融破坏
抗渗性：防止砌 体在潮湿环境下 吸水膨胀，导致 结构破坏
抗弯性能的影响 因素：材料强度 、砌体厚度、砌 体高度、砌体形 状等
抗弯性能的测试 方法：三点弯曲 试验、四点弯曲 试验等
砌体的抗剪性能
抗剪强度：砌体抵抗剪切破坏的能力 抗剪承载力：砌体在剪切作用下所能承受的最大荷载 抗剪破坏模式：剪切破坏、弯曲破坏、扭转破坏等 影响因素：砌体材料、砌筑方式、砌体尺寸、加载方式等
改善砌体热工性能的措施
增加墙体厚度：增加墙体厚度可以降低热传导系数，提高墙体的隔热性能。
采用保温材料：在墙体内部或外部采用保温材料，如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等，可以提高 墙体的隔热性能。
采用双层墙体：采用双层墙体，中间填充保温材料，可以提高墙体的隔热性能。
汇报时间：20XX/01/01
局部失稳：砌体局部失去稳定性，导 致裂缝、变形等
扭转失稳：砌体受到扭转力作用，导 致扭转破坏
剪切失稳：砌体受到剪切力作用，导致 剪切破坏
疲劳失稳：砌体在反复荷载作用下， 导致疲劳破坏
影响砌体稳定性的因素
砌体材料的强度和刚度 砌体的几何形状和尺寸 砌体的连接方式和构造
砌体的荷载和作用方式 砌体的环境条件和使用条件 砌体的施工质量和维护管理
PRT 6
砌体的耐久性
砌体耐久性的影响因素
材料性能：如强度、硬度、耐磨性等 环境因素：如温度、湿度、风速等 施工质量：如砌筑质量、抹灰质量等 使用维护：如定期检查、维修等
砌体材料的耐久性要求
抗压强度：保证 砌体结构的稳定 性和承载能力
抗冻性：防止砌 体在寒冷地区冻 融破坏
抗渗性：防止砌 体在潮湿环境下 吸水膨胀，导致 结构破坏
抗弯性能的影响 因素：材料强度 、砌体厚度、砌 体高度、砌体形 状等
抗弯性能的测试 方法：三点弯曲 试验、四点弯曲 试验等
砌体的抗剪性能
抗剪强度：砌体抵抗剪切破坏的能力 抗剪承载力：砌体在剪切作用下所能承受的最大荷载 抗剪破坏模式：剪切破坏、弯曲破坏、扭转破坏等 影响因素：砌体材料、砌筑方式、砌体尺寸、加载方式等
改善砌体热工性能的措施
增加墙体厚度：增加墙体厚度可以降低热传导系数，提高墙体的隔热性能。
采用保温材料：在墙体内部或外部采用保温材料，如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等，可以提高 墙体的隔热性能。
采用双层墙体：采用双层墙体，中间填充保温材料，可以提高墙体的隔热性能。
项目十一 砌体结构
短柱
长柱
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
影响承载力的主要因素 截面尺寸 A 砌体抗压强度 f 高厚比 偏心距
e
e 0 e 0
轴心受压 偏心受压
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
影响承载力的主要因素 截面尺寸 A 砌体抗压强度 f 高厚比 偏心距
轴压长柱 e 0 轴压短柱 e 0 3
3
e
偏压短柱 e 0 3 偏压长柱 e 0 3
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
受压构件承载力基本计算公式
N fA
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
受压构件承载力基本计算公式
承载力影响系数
无筋砌体矩形截面单向偏心受压构件：
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
影响承载力的主要因素 截面尺寸 A 砌体抗压强度 f 高厚比
对矩形截面：
H0 h
H0 对T形截面： hT
hT 3.5i -----T形截面的折算厚度。
任务二、无筋砌体构件的承载力计算
影响承载力的主要因素 截面尺寸 A 砌体抗压强度 f 高厚比
3 3
任务一、砌体材料及力学性能
砌体材料-块体 烧结多孔砖
• • • 以煤矸石、页岩、粘土或粉煤灰等为主要原料经焙烧而成； 孔洞率不大于35%，孔的尺寸小而数量多，主要应用于承重部位 ； 与实心砖比，可节约材料，减轻自重，提高保温隔热性能。
任务一、砌体材料及力学性能
砌体材料-块体 烧结多孔砖
• • • 以煤矸石、页岩、粘土或粉煤灰等为主要原料经焙烧而成； 孔洞率不大于35%，孔的尺寸小而数量多，主要应用于承重部位 ； 与实心砖比，可节约材料，减轻自重，提高保温隔热性能。
2砌体结构破坏类型
无筋砌体受压构件的受力状态及计算公式 砌体受压构件的承载力：
N fA
四、砌体的抗剪性能
当砌体受剪时，可能有三种破坏形式： 沿通缝破坏，如图a所示； 沿齿缝破坏，如图b所尔；
沿阶梯缝破坏，如图c所示。
通常，砌体截面上受到竖向压力和水平力的共同作用， 即在压弯受力状态下的抗剪，其破坏特征与纯剪有很大 的不同。由于砌体灰缝具有不同的倾斜度，在竖向压力 的作用下，通缝截面上的法向压应力与剪应力之比亦不 同，所以可能有三种剪切破坏状态。
第二阶段：随着压力的增加，单块 砖内的初始裂缝将不断向上及向下
发展，并沿竖向通过若干皮砖，在 砌体内逐渐连接成一段段的裂缝(b)， 同时产生一些新的裂 缝。此时，即使压力不再增加，裂 缝仍会继续发展，砌体己临近破坏 状态，其压力约为破坏时压力的 80%—90%。
第三阶段：压力继续增加，砌体 中裂缝迅速加长加宽，竖向裂缝发
砌体的物理力学性能
一、砌体的抗压性能
砌体是由两种不同的材料(块材和砂浆)黏结而成，它的受 压破坏特征将不同于单—材料组成的构件。根据试验结果， 砖砌体轴心受压时从开始加载直至破坏，按照裂缝的出现 和发展等特点，可以划分为三个受力阶段。
第一阶段：从砌体受压开始，到出现 第一条(批)裂缝（a）。在此阶段，随 着压力的增大，首先在单块砖内产生 细小裂缝，以坚向短裂缝为主。就砌 体而言，多数情况下约有数条，砖砌 体内产生第一批裂缝时的压力约为破 坏时压力的50%—70%。
(1)剪摩破坏。当通缝方向与作用力方向的夹角小于45度 时，砌体将沿通缝受剪且在摩擦力作用下产生滑移而破坏。 (2)剪压破坏。当夹角大于45度小于等于60度时，砌体将 沿阶梯形裂缝破坏。 (3)斜压破坏。当夹角更大时，砌体将沿压应力作用方向产 生裂缝而破坏。
砌体结构砌体的物理力学性能
（4）石材的强度等级 共分为7级，依次是MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、 MU30、MU20。 在承重结构中，常用的石材有花岗岩、石灰岩和凝灰岩等， 天然 建筑石材具有强度高、耐久性好、抗冻与抗气性能好等优点， 并多用 于房屋的基础及勒脚部位。有时也用于房屋的墙体，因其保温性能差， 需要较大的墙厚而显得不经济。 石材根据其外形和加工程度可将天然石材分为料石和毛石两种。 料石按加工平整程度不同分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石。 表2.1 石材强度等级的换算系数 确定石材的强度等级时，若采用其它尺寸的立方体作试块，应对 其试验结果乘以相应的换算系数（表2.1）
表2.1 石材强度等级的换算系数
200
立方体边长（mm） 换算系数 1.43 1.28 1.14 1.0 0.86
150
100
70
50
2.1.2 砂浆的强度等级 砂浆是由胶结材料（水泥、石灰）和砂加水搅拌而 成的混合材料。砂浆的作用是把块材粘结成整体，并在 块材之间起分散压力的作用。 砂浆应有足够的强度和耐久性，并具有一定的保水 性和和易性。 砂浆的强度等级共分为5级，依次是MU15、MU10、MU7.5、 MU5、MU2.5，M后面的数字表示抗压强度值。单位为MPa。
（3）砂浆的性能 砂浆具有明显的弹塑性性质， 砌筑时砂浆的和易性良好、流动性 大时，会形成厚度均匀和密实的灰缝，可改善块体内的应力状态，使 砌体强度提高。但砂浆的可塑性过大，弹性模量过低时，会增加砌体 受压时砂浆的横向变形，使砌体所受横向拉应力增大，降低砌体的强 度。 所以砌筑时用的是砂浆的强度高、可塑性适当、弹性模量大，砌 体的抗压强度较高。 （4）砌筑质量 砌体砌筑时水平灰缝的饱满度、水平灰缝的厚度及砖的含水率等 关系影响着砌体的质量。试验表明，当砂浆的饱满度为73﹪时，砌体 的强度可达到规定的强度。因此，砌体施工验收规范中，要求水平灰 缝的饱满度不小于80﹪，水平灰缝的饱满度越高，砌体的俄抗压强度 越高。水平灰缝愈厚，砂浆横向变形愈大，砌体内复杂应力随之加剧 ，砌体的抗压强度亦降低。通常砂浆的水平灰缝厚度为8mm~12mm。干 砖会过多吸收灰缝中砂浆的水分，使砂浆失去水分达不到结硬后应有 的强度，砌筑时一般控制砖的含水率为10﹪~15﹪。 此外，块体的外形规整程度，试件的龄期，竖向灰缝的饱满度， 砂浆和块体的粘结力以及搭接方式等都会对砌体的抗压强度有影响。
2-1 砌体材料及其力学性能(砌筑材料及砌体种类)
第一节 砌体材料种类和强度等级
二、块体的强度等级:4.粉煤灰砖 块体的强度等级 粉煤灰砖
采用的国家标准：《粉煤灰砖》(JC239---1996) (1)强度等级 强度等级分为四级：MU20，MU15，MU10，MU7.5。但新规范 强度等级 不用MU7.5。 (2)强度等级的评定 强度等级的评定：规定了尺寸偏差和外观要求，并由抗压强度与 强度等级的评定 抗压强度与 抗折强度指标评定砖的强度等级。 抗折强度 (3)抗冻性 抗冻性：经15次冻融循环，要求抗压强度损失不大于20％，干质 抗冻性 量损失不大于2％。干燥收缩值，优等品不大于0.60mm/m；一等品不 大于0.75mm/m；合格品不大于0.85mm/m； (4) 可用于工业和民用建筑，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用 的建筑部位时，必须使用优等砖与一等砖。不得用于长期受热(200℃ 以上)、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。 (5)为提高耐久性，有冻融循环作用的部位用砖，应选择抗冻性合格 的，并用水泥砂浆抹面，或采取其他防护措施。
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料 —— 2.非烧结硅酸盐砖 非烧结硅酸盐砖 炉渣砖 炉渣砖又称煤渣砖，是以炉渣 炉渣为主要原料， 炉渣 掺配适量的石灰、石膏或其他碱性激发剂 碱性激发剂，经加 碱性激发剂 水搅拌、消化、轮碾、蒸压养护而成的砖。 这种砖的耐热温度可达300℃，能基本满足 一般建筑的使用要求。
f i — —单块砖试件抗压强度测定值，精确至0.01MPa f — —10块砖试件的抗压强度平均值，精确至0.1MPa
续3：烧结普通砖和烧结多孔砖 ：
强度等级的评定---- 强度检验方法 强度等级的评定
c) 结果的评定 I ) 按平均值 — —标准值的评定方法 当δ ≤ 0.21时，按抗压强度平均值( f )、抗压强度标准值( f k )指标 评定砖的强度等级。 f k = f − 1.8 × S 式中：f k − − − 抗压强度标准值，精确至0.1MPa II ) 按平均值 — —最小值的评定方法 当δ > 0.21时，按抗压强度平均值( f )、单块砖最小抗压强度值( f min ) 指标评定砖的强度等级。f min 精确至0.1MPa。
砌体材料及其力学性能
» 图3-2 大孔空心砖
(3)蒸压灰砂砖(autoclaved lime-sand brick)：以石灰和砂 为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成 的实心砖。简称灰砂砖。 (4)蒸压粉煤灰砖：以粉煤灰、石灰(lime)为主要原料，掺 加适量石膏(gypsum)和集料，经坯料制备、压制成型、 高压蒸汽养护而成的实心砖。简称粉煤灰砖。 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖不得用于长期受热200℃以上、 受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，MU15和 MU15以上的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位， 蒸压粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作用 的建筑部位必须使用一等砖。
石砌体是由石材和砂浆(或混凝土)砌筑而成。石砌体 分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。 石砌体可就地取材，因此在产石的山区应用较广。但 料石砌体因其加工比较困难，故一般只在有较多熟 练石工的地区才有条件采用。料石砌体可用作一般 民用房屋的承重墙、柱和基础。还可用于建造石拱 桥、石坝和涵洞等。
毛石混凝土砌体是在模板内交替铺置混凝土及形 状不规则的毛石层筑成的。用于毛石混凝土中 的混凝土，其含砂量应较普通混凝土高。通常 每浇灌120～150mm厚混凝土，再铺设一层毛 石，将毛石插入混凝土中，再在石块上浇灌一 层混凝土，交替地进行。毛石混凝土砌体用于 一般民用房屋和构筑物的基础以及挡土墙等。
» 图3-5 砖砌体的砌合方法
用实心砖砌筑空斗墙，也是我国的一种传统做法。 所谓空斗墙，就是将部分或全部砖立砌于墙的 两侧，而在墙的中间形成空斗。目前采用的空 斗墙的厚度一般为240mm，有一眠一斗、一眠 多斗和无眠空斗(图3-6) 等型式。采用空斗墙可 以节省砖和砂浆的用量，减轻砌体自重，但较 费人工，其整体性和抗震性能亦较差。在新的 《砌体结构设计规范中》GB50003已不再给出 空斗墙砌体的强度计算指标。
砌体结构受力特点及构造要求
砌体结构受力特点及构造要求张铮陕西建工集团机械施工有限公司陕西西安710032 采用砖、砌块和砂浆砌筑而成的结构称为砌体结构。
砌体结构的优点：砌体材料抗压性能好，保温、耐火、耐久性能好；材料经济，就地取材；施工简便，管理、维护方便。
砌体结构的应用范围广，它可用作住宅、办公楼、学校、旅馆、跨度小于l5m的中小型厂房的墙体、柱和基础。
砌体的缺点：砌体的抗压强度相对于块材的强度来说还很低，抗弯、抗拉强度则更低；黏土砖所需土源要占用大片良田，更要耗费大量的能源；自重大，施工劳动强度高，运输损耗大。
1.砌体材料及砌体的力学性能（1）砌块砖、砌块根据其原料、生产工艺和孔洞率来分类。
烧结普通砖——由黏土、石岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖，称为烧结普通砖；烧结普通砖又分为烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖和烧结粉煤灰砖。
多孔砖——孔洞率大于25%，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖称为烧结多孔砖，简称多孔砖。
灰砂砖或粉煤灰砖——以石灰和砂为主要原料，或以粉煤灰、石灰并掺石膏和骨料为主要原料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖，称为蒸压灰砂砖或蒸压粉煤灰砖，简称灰砂砖或粉煤灰砖。
砖的强度等级用“MU”表示，单位为MPa（N/mm2）。
烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级分MU30、MU25、MU20、MUl5和MUl0五级。
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分MU25、MU20、MUl5和MUl0四级。
（2）砂浆砂浆按组成材料的不同，可分为：纯水泥砂浆；水泥混合砂浆；石灰、石膏、黏土砂浆。
砂浆强度等级符号为“M”。
规范给出了五种砂浆的强度等级，即Ml5、Ml0、M7.5、M5和M2.5。
当验算正在砌筑或砌完不久但砂浆尚未硬结，以及在严寒地区采用冻结法施工的砌体抗压强度时，砂浆强度取0。
（3）砌体按照标准的方法砌筑的砖砌体试件，轴压试验分三个阶段。
建筑结构砌体材料及砌体力学性能
（2）砖的强度等级
块体的强度等级用符号“MU”加相应数字表示，其数字 表示块体的强度大小，单位为MPa（即N/mm2）。
实心砖的强度等级是根据标准试验方法所得到的砖的 极限抗压强度MPa值来划分的，多孔砖强度等级的划分除 考虑抗压强度外，还应考虑抗折强度的要求。
①烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级共分为5 级，依次为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。
9.1 砌体材料及强度等级
砌体材料：块体、砂浆 9.1.1块体及强度等级 常用的砌体块体有砖、砌块、石材。 1.砖及强度等级 （1）砖 砌体结构用砖：烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂普 通砖、蒸压粉煤灰普通砖和混凝土砖。
●烧结普通砖
原料：煤矸石、页岩、粉煤灰或粘土。 烧结普通砖：烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、烧结粉
砂浆的主要作用是：粘结块体，使单个块体形成 受力整体；找平块体间的接触面，促使应力分布较为 均匀；充填块体间的缝隙，减少砌体的透风性，提高 砌块的保温、隔热、隔声、防水和抗冻性能。对砂浆 基本要求是强度、可塑性和保水性。
1.砂浆的种类
（1）水泥砂浆 （2）混合砂浆 （3）非水泥砂浆 （4）混凝土砌块（砖）专用砌筑砂浆 （5）蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖专用 砌筑砂浆
（3）混凝土普通砖、混凝土多孔砖、单排孔混凝土砌块 和煤矸石混凝土砌块砌体采用的砂浆强度等级共分为5级，依 次为Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5和Mb5。
（4）双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体采用的砂浆 强度等级共分为3级，依次为Mb10、Mb7.5和Mb5。
（5）毛料石、毛石砌体采用的砂浆强度等级共分为3级， 依次为M7.5、M5和M2.5。
2.砂浆的强度等级
砂浆的强度等级用符号Байду номын сангаасM”、“Ms”或“Mb”加相应数字表 示，其数字表示砂浆的强度大小，单位为Mpa（即N/mm2）。
建筑材料试验清单
建筑材料试验清单在建筑行业中，建筑材料的质量和性能对整个项目的成功至关重要。
因此，进行建筑材料试验是非常必要的，以确保所选材料能够满足设计要求和相关标准。
本文将介绍一份建筑材料试验清单，包括各种常见的建筑材料的试验方法和目的。
1、水泥试验水泥是建筑项目中最重要的材料之一。
为了确定其质量和性能，需要进行以下试验：(1)水泥细度试验：测定水泥的细度，以确保其符合标准要求。
(2)水泥标准稠度用水量试验：测定水泥的标准稠度用水量，以确定其水化反应速度和强度。
(3)水泥安定性试验：检查水泥在凝结过程中的膨胀和收缩情况，以确保其不会导致结构破坏。
2、骨料试验骨料是混凝土的主要组成部分，对其质量和性能进行试验也非常重要：(1)筛分试验：测定骨料的粒径和级配，以确保其符合设计要求。
(2)含泥量试验：测定骨料中的泥含量，以防止其对混凝土强度和耐久性的影响。
(3)泥块含量试验：检查骨料中泥块的存在，以防止其对混凝土性能的影响。
3、钢筋试验钢筋是建筑结构的主要承重材料，需要进行以下试验：(1)拉伸试验：测定钢筋的抗拉强度和伸长率，以确保其符合设计要求。
(2)弯曲试验：检查钢筋在弯曲状态下的性能，以评估其在结构中的适用性。
(3)化学成分分析：测定钢筋中的化学成分，以确保其符合相关标准要求。
4、砖块试验砖块是砌体结构的主要材料，需要进行以下试验：(1)抗压强度试验：测定砖块的抗压强度，以评估其在结构中的适用性。
(2)抗折强度试验：测定砖块的抗折强度，以评估其在承受弯曲荷载时的性能。
(3)吸水率试验：测定砖块的吸水率，以评估其在使用过程中的性能。
5、涂料试验涂料是建筑物的外墙和内部装饰的主要材料，需要进行以下试验：(1)粘结强度试验：测定涂料与基材之间的粘结强度，以确保其能够持久附着在基材上。
(2)耐候性试验：检查涂料在自然环境下的老化性能，以评估其在长期使用过程中的适用性。
(3)耐擦洗性试验：测定涂料在擦洗过程中的性能，以评估其在维护和清洁过程中的适用性。
砌体的力学性能
从砌体开始受压到单块砖出现 裂缝。出现第一条（或第一批） 裂缝时的荷载约为破坏荷载的 50%～70%，此时如果荷载不 增加，裂缝也不会继续扩大， 处于裂缝稳定阶段
随着荷载的继续增加，原有裂缝不断扩展， 同时产生新的裂缝，这些裂缝沿竖向形成通 过几皮砖的连续裂缝（条缝）。此时即使荷 载不再增加，裂缝仍会继续发展，处于不稳 定裂缝阶段。其荷载约为破坏荷载的80%～ 90%
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
（3）砌筑质量
工程实践和试验研究表明：施工技术水平、水平灰缝的饱满度及厚度、 砖的含水率都对砌体强度有较大的影响。 1）施工技术水平
《砌体结构工程施工质量验收规范》（GB50203-2011）根据质量管理、 砂浆强度、混凝土强度、砌筑工人技术等综合水平将施工技术水平划分为 A、B、C三个等级。 A级施工质量，砌体强度设计值提高约7%， B级施工质量，砌体强度设计值按《砌体规范》直接取用， C级施工质量，砌体强度设计值降低约11%。配筋砌体不允许采用。 2）灰缝的饱满度及厚度
砂浆变形越大，砌体的抗压强度越低； 砂浆的和易性、保水性越好，灰缝越饱满、均匀和密实， 砌体的抗压强度越高，但过大的流动性是砂浆变形过大，砌 体的强度反而降低。
和易性：和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作 （搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密 实的性能，其含义包含流动性、粘聚性及保水性。也称混凝 土的工作性。
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
3.影响砌体抗压强度的因素 （1）块体的物理力学性能（强度和外形尺寸）
块材的强度等级越高，其抗弯、抗剪及抗拉能力就越强， 则砌体的抗压强度越高。砖强度增加1倍，砌体的抗压强度增 加约60%。
块体外形规则、表面平整，灰缝就容易铺砌得均匀密实 块体受复杂应力的影响较小，砌体抗压强度越大。
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烧结普通砖标准尺寸：240*115*53
P型砖：240*115*90
烧结多孔砖尺寸：
密度：11～14 kN／m3
M型砖：190*190*90
取消，改为290、240、190、180、140等
§2-1 块 体
强度：按毛截面计算
§2-1 块 体
烧结多孔砖强度等级指标(MPa)
２. 砌块
§2-1 块 体
§2-2 砂 浆
将砖、石、砌块等块体材料粘结成砌体的砂浆即砌筑砂浆，它 由胶结料、细集料和水配制而成，为改善其性能，常在其中添加 掺入料和外加剂。
砂浆的作用
➢单个块体连成整体。
➢抹平块体表面，从而促使其表面均匀受力。
➢填满块体间的缝隙，减少砌体的透气性，提高砌体的 保温性能和抗冻性能符合要求的。
§2-3 砌 体
2. 砌块砌体
由砌块和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌块砌体，目前国内 外常用的砌块砌体以混凝土空心砌块砌体为主，其中包括以普通 混凝土为块体材料的普通混凝土空心砌块砌体和以轻骨料混凝土 为块体材料的轻骨料混凝土空心砌块砌体。
砌块按尺寸大小的不同分为小型、中型和大型三种。小型砌 块尺寸较小，型号多，尺寸灵活，施工时可不借助吊装设备而用 手工砌筑，适用面广，但劳动量大。中型砌块尺寸较大，适于机 械化施工，便于提高劳动生产率，但其型号少，使用不够灵活。 大型砌块尺寸大，有利于生产工厂化，施工机械化，可大幅提高 劳动生产率，加快施工进度，但需要有相当的生产设备和施工能 力。
按照是否配筋，砌体可分为无筋砌体、配筋砌体。
无筋砌体
1. 砖砌体
由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体。在房屋建筑中，砖砌体 常用作一般单层和多层工业与民用建筑的内外墙、柱、基础等承重结构以 及多高层建筑的围护墙与隔墙等自承重结构等。
实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一顶(砖长面与墙长度方向平行的 则为顺砖，砖短面与墙长度方向平行的则为顶砖)、三顺一顶或梅花顶。
混凝土空心砌块 加气混凝土砌块 硅酸盐实心砌块 烧结空心砌块（粘土、煤矸石）
小型砌块：高度180mm～350mm 中型砌块：高度360mm～900mm 大型砌块：高度大于900mm
§2-1 块 体
我国目前在承重墙体材料中使用最为普遍的是混凝土小型空心砌块， 它是由普通混凝土或轻集料混凝土制成，空心率一般在 25%～50%之间， 主要规格尺寸为 390mm×190mm×190mm，一般简称为混凝土砌块或砌 块。
普通灰缝厚度在10-12mm较好，一般采用10mm。
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§2-4 砌体的受压性能
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§2-4 砌体的受压性能 《砌体结构设计规范》：在试验研究基础上，统一公式
fm k1 f1a (1 0.07 f2 )k2
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砂浆的分类
水泥砂浆（无塑性掺料）
按胶结料不同
普通砂浆 混合砂浆（有塑性掺料：石灰浆、粘土浆） 石灰砂浆
非水泥砂浆 石膏砂浆
粘土砂浆
混凝土砌块专用砂浆 专用砂浆
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖专用砂浆
砂浆的强度
§2-2 砂 浆
砂浆的强度等级是由边长为70.7mm的立方体标准试块，在温度 为 17～23℃环境下硬化、龄期 28d的抗压强度来确定。砌筑砂浆的 强度等级为 M15、M10、M7.5、M5和M2.5。其中M表示砂浆 (Mortar)，其后数字表示砂浆的强度大小(单位为 MPa)。混凝土小型 空心砌块砌筑砂浆的强度等级用 Mb 标记(b 表示block)，以区别于其 他砌筑砂浆，其强度等级有Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5 和Mb5， 其后数字同样表示砂浆的强度大小(单位为 MPa)。
§2-1 块 体
加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良 好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料， 常作围护结构。
§2-1 块 体
混凝土空心砌块的强度等级是根据标准试验方法，按毛截 面面积计算的极限抗压强度值来划分的。混凝土小型空心砌块 的强度等级为 MU20、MUl5、MUl0、MU7.5和MU5五个 等级。
§2-3 砌 体
3. 石砌体
由天然石材和砂浆砌筑而成的整体材料称为石砌体。 石材是最古老的土木工程材料之一，用石材建造的砌体结构 物具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，且石砌体表面 经加工后美观且富于装饰性。利用石砌体具有永久保存的可能性， 人们用它来建造重要的建筑物和纪念性的结构物。另外，石砌体 中的石材资源分布广，蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低， 故古今中外在修建城垣、桥梁、房屋、道路和水利等工程中多有 应用。
砌体受压应力状态
非均匀受压→处于复合作用（弯、剪、压）
砖有脆性 → 抗弯，抗剪能力差 单砖开裂主要就是由受弯受剪应力引起的。
§2-4 砌体的受压性能
砖砌体的抗压强度
相应砖的抗压强度
结果：砖砌体的抗压强度比相应砖的强度低得多。
砖与砂浆的交互作用
两者弹性模量及横向变形系数不同：
要求：砂浆强度等级不能太低，否则，砖中过早出现裂缝。
第2章 砌体结构的材料力学性能
西南科技大学土木工程与建筑学院
2014年9月
§2-1 块 体
1、砖
烧结普通砖：实心砖
烧结多孔砖：孔洞率小于35%，孔小量多，
烧结砖
用于承重部位
烧结空心砖：孔洞率大于35% 蒸压灰砂砖：
蒸压硅酸盐砖
非烧结砖
蒸压粉煤灰砖：
混凝土砖
§2-1 块 体
❖ 烧结砖
一般是由粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰等为主要原料，压 制成型后经焙烧而成。
§2-3 砌 体
试验表明，采用同强度等级的材料，按照上述几种方法砌筑的 砌体，其抗压强度相差不大。但应注意上下两皮顶砖间的顺砖数量 愈多，则意味着宽为 240mm 的两片半砖墙之间的联系愈弱，很容 易产生“两片皮”的效果而急剧降低砌体的承载能力。
标准砌筑的实心墙体厚度常为 120mm (半砖) 、240mm(一砖)、 370mm(一砖半)、490mm(二砖)、620mm(二砖半)、 740mm(三砖)等。有时为节省材料，墙厚可不按半砖长而按 1/4砖 长的倍数设计，即砌筑成所需的 180mm、300mm、420mm 等
弹性地基梁作用 竖向灰缝上的应力集中
§2-4 砌体的受压性能
影响砌体抗压强度的因素
1、块体和砂浆的强度等级（最主要因素）
尽可能用高强度的块体。
2、块体的尺寸与形式
随块体高度增大而增大； 随块体长度增大而降低； 随表面平整度增大而增大。
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§2-4 砌体的受压性能
3、砂浆的流动性、保水性、弹性模量 4、砌筑质量与灰缝厚度
§2-4 砌体的受压性能
② 第二阶段 → 多批多段裂缝
特点：形成多段贯通裂缝， 即使荷载不增加， 裂缝也继续发展。
荷载：约为极限荷载的80%-90%。
§2-4 砌体的受压性能
③ 第三阶段 → 竖向贯通裂缝 特点：荷载增加不多，裂缝迅速发展
加长、加宽砌体被分割成若干 小柱而失稳破坏。
§2-4 砌体的受压性能
配筋砌体
§2-3 砌 体
网状配筋砖砌体
组合砖砌体
配筋砌块砌体
组合墙
马 牙 槎
§2-3 砌 体
§2-4 砌体的受压性能
砌体受压破坏特征
试验研究表明，砌体轴心受压从加载直到破坏，按照裂缝的出 现、发展和最终破坏，大致经历三个阶段。
§2-4 砌体的受压性能
① 第一阶段 → 单砖开裂 特点：个别单砖出现裂缝，荷载 不增加，缝也不会继续扩展 荷载：约为极限荷载的50%-70%
§2-1 块 体
３. 石材
天然建筑石材重力密度多大于18 kN／m3，并具有很高的抗压强度，良 好的耐磨性、耐久性和耐水性，表面经加工后具有较好的装饰性，工程中用 于承重和装饰。
毛石
料石
§2-1 块 体
砌体中的石材应选用无明显风化的石材。因石材的大小 和规格不一，通常由边长为70mm 的立方体试块进行抗压 试验，取 3 个试块破坏强度的平均值作为确定石材强度等 级的依据。石材的强度等级划分为 MUl00、MU80、 MU60、MUS0、MU40、MU30 和MU20。
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖专用砂浆强度等级： Ms15、Ms10、Ms7.5 和Ms5。 当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零 来确定其砌体强度。
对砂浆的要求
§2-2 砂 浆
➢应具有足够的强度 ➢具有一定的可塑性（流动性） ➢应具有适当的保水性 ➢耐久性
§2-3 砌 体