第二章(2)砌体材料及强度等级.

砌体的受压性能
块体与砂浆的交互作用
1、砌块与砂浆的弹性模量及横向变形系数并
不同；
2、块体材料和砂浆间存在粘结力；
在这种交互作用下，使得砌体的抗压强度比相
应块体材料的强度要低很多。
砌体的受压性能
弹性地基梁作用
砌体内的块体材料可视为作用在弹性地基 上的梁，下面的砌体可视为这一弹性地基。
这一“地基”的弹性模量越小，砖的变形
一、砌体的轴心受拉性能 依据拉力作用于砌体的方向， 有三种破坏形态： 1、当轴心拉力与砌体水平灰缝平 行时，砌体可能沿灰缝Ⅰ－Ⅰ齿状 截面(或阶梯形截面)破坏，即为砌 体沿齿状灰缝截面轴心受拉破坏， 如图所示。
砌体的受拉、受弯、受剪性能
2、在同样的拉力作用下， 砌体也可能沿块体和竖向灰
缝Ⅱ－Ⅱ较为整齐的截面破
越大，砖内产生的弯剪应力越高。
砌体的受压性能
砌体的竖向灰缝不饱满、不密实 易在竖向灰缝上产生应力集中，同时竖向灰缝内的砂 浆和砌块的粘结力也不能保证砌体的整体性。因此，在 竖向灰缝上的单个块体内将产生拉应力和剪应力的集中， 从而加快块体的开裂，引起砌体强度的降低。
三、影响砌体抗压强度的因素
通过对各种砌体在轴心受压时的受力分析及试验结果 表明，影响砌体抗压强度的主要因素有以下几个：
4. 砌筑质量
砌筑质量的影响因素是多方面的，砌体砌筑时水 平灰缝的饱满度，水平灰缝厚度，块体材料的含水
率以及组砌方法等关系着砌体质量的优劣。

砂浆铺砌饱满、均匀 改善块体在砌体中的受力性能，使之较均匀地受
压而提高砌体抗压强度；反之，则降低砌体强度。
砌体的受压性能

砌体在砌筑前ຫໍສະໝຸດ Baidu应先将块体材料充分湿润
坏，即为砌体沿块体(及灰 缝)截面的轴心受拉破坏， 如图所示。
砌体的受拉、受弯、受剪性能
3、当轴心拉力与砌体的水 平灰缝垂直时，砌体可能沿
Ⅲ－Ⅲ通缝截面破坏，即为
砌体沿水平通缝截面轴心受
砌 体 结 构
第二章 砌体及其基本材料力学性能

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
砌体材料及强度等级 砌体的种类 砌体的受压性能 砌体的受拉、受弯、受剪性能 砌体的变形及其他性能
砌体的受压性能
一、砌体的受压破坏特征
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:
砌体是由块体与砂浆粘结而成，在砌体试验时，测得 的砌体强度是远低于块体的抗压强度，这是因为砌体中 单个块体所处的复杂应力状态所造成的。 砌体中的块体材料本身的形状不完全规则平整、灰缝 厚度不一且不一定均匀饱满密实。 单个块体材料在砌体内受压不均匀，且在受压的同时 还处于受弯和受剪状态。由于砌体中块体的抗弯和抗剪 的能力一般都较差，故砌体内第一批裂缝的出现在单个 块体材料内。
砂浆的流动性大、保水性好时，容易铺成厚
度均匀和密实性良好的灰缝，可降低单个块体内 的弯剪应力，从而提高砌体强度。
砌体的受压性能
3. 块体的尺寸、形状与灰缝的厚度
砌体强度随块体高度的增大而加大，随块体长度的增大 而降低。 块体的高度增大，其块体的抗弯、抗剪及抗拉能力增大， 砌体受压破坏时第一批裂缝推迟出现，其抗压强度提高；砌 体中块体的长度增加时，块体在砌体中引起的弯、剪应力也 较大，砌体受压破坏时第一批裂缝相对出现早，其抗压强度 降低。 块体的形状 越规则，表面越平整，块体的受弯、受剪作用越小，单 块块体内的竖向裂缝将推迟出现，故而砌体的抗压强度可 得到提高。
砌体的受压性能
fm
表2-7 计算参数
第二章 砌体及其基本材料力学性能

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砌体材料及强度等级 砌体的种类 砌体的受压性能 砌体的受拉、受弯、受剪性能 砌体的变形及其他性能
砌体的受拉、受弯、受剪性能
在实际工程中，因砌体具有良好的抗压性能，故多将砌体 用作承受压力的墙、柱等构件。与砌体的抗压强度相比，砌 体的轴心抗拉、弯曲抗拉以及抗剪强度都低很多。但有时也 用它来承受轴心拉力、弯矩和剪力，如砖砌的圆形水池、承 受土壤侧压力的挡土墙等。
f m k1 f 1 0.07 f
1

2
k
2
式中： f m ──砌体轴心抗压强度平均值(MPa)。 f1 ──块体的抗压强度平均值(MPa)。 f 2 ──砂浆的抗压强度平均值(MPa)。 k1 ──与块体类别及砌体类别有关的参数，见表2-7。 k2 ──砂浆强度影响的修正参数，见表2-7。 ──与块体类别及砌体类别有关的参数，见表2-7。
砌体的抗压强度将随块体材料砌筑时的含水率
的增大而提高，而采用干燥的块体砌筑的砌体比
采用饱和含水率块体砌筑的砌体的抗压强度约下
降15%。
砌体的受压性能

组砌要求：块体排列应横平竖直、上下 错缝、内外相互搭接。
砌体的受压性能
四、砌体抗压强度的计算
根据大量的试验数据表明，各类砌体轴心抗压强度 平均值主要取决于块体的抗压强度平均值f1，其次为砂 浆的抗压强度平均值f2，新的《砌体结构设计规范》提 出了如下的计算公式：

砌体的受压性能
砂浆灰缝 灰缝厚，容易铺砌均匀，对改善单块砖的受 力性能有利，但砂浆横向变形的不利影响也相应 增大。 灰缝薄，难以保证灰缝的均匀与密实性，使 单块块体处于弯剪作用明显的不利受力状态，严 重影响砌体的强度。 因此，应控制灰缝的厚度，使其处于既容易铺 砌均匀密实，厚度又尽可能的薄。

砌体的受压性能
砌体的受压性能
一、砌体的受压破坏特征
第Ⅰ阶段
特点：荷载不增加，裂 缝也不会继续扩展，裂 缝仅仅是单砖裂缝。
砌体的受压性能
一、砌体的受压破坏特征
第Ⅱ阶段
特点：若不继续
加载，裂缝也会
缓慢发展。
砌体的受压性能
一、砌体的受压破坏特征
第Ⅲ阶段
特点：荷载增加
不多，裂缝也会 迅速发展。
砌体的受压性能
二、砌体的受压应力状态
砌体的受压性能
1.块体与砂浆的强度等级
一般地，砌体强度将随块体和砂浆强度的提高而 增加，且单个块体的抗压强度在某种程度上决定 了砌体的抗压强度。 对于砂浆，其强度等级越高，砂浆的横向变形越 小，砌体的抗压强度也将有所提高。

砌体的受压性能
2. 砂浆的性能
砂浆的保水性、流动性和变形能力均对砌体 的抗压强度有影响。