拆迁隔墙安置解决方案

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配BFG蒸压砂加气混凝土砌块 轻质砖填充墙框架抗震性能试验



图23轴心抗压试件破坏特征

1)普通试件与配玄武岩纤维网格试件对比分析。从图23可以看出,试件KYP产生贯通砌体的竖向裂缝,且裂缝较少;试件KY2~KY5上皮砌块水平灰缝处出

现大量的细小裂缝,并沿着水平灰缝比较均匀的分布,表明玄武岩纤维网格起到了约束水平灰缝的横向变形的作用,使砌体受力更加均匀,从而充分发挥了材料的性能。

2)不同纤维网格尺寸试件对比分析。由图23可见,试件KY1在水平灰缝处有许多贯通裂缝。而试件KY2很少有水平贯通裂缝,大部分都是在砌体本身开展。其原因可能是由于试件KY1配5mm×5mm小网格的纤维布减少了砂浆之间的

粘结和砂浆与砌块之间的粘结面积,不但没有很好地发挥网格的锁嵌作用,反而

有可能在砂浆之间形成了一个隔离层。试件KY2配10mm×10mm纤维布较KY1

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效果要好,能发挥网格的锁嵌作用而又不至于形成隔离层减少砂浆与砌块间的粘结面积。

3)每层配置与隔层配置纤维格栅试件对比分析。比较试件KY5和KY6可见,隔层配置纤维格栅试件KY6形成贯通整个试件的裂缝,与普通试件的破坏形式相似。而每层铺设纤维格栅试件KY5没有产生贯通裂缝,格栅较有效地约束了水平

灰缝横向变形。

(2)抗压试件应力应变曲线

通过对试件在各级荷载作用下测得的轴向变形值,计算对应的应力和应变,

得到应力应变关系曲线如图24所示。

(a)KYP应力应变曲线(b)KY1应力应变曲线

(c)KY2应力应变曲线(d)KY3应力应变曲线

(e)KY4应力应变曲线(f)KY5应力应变曲线

图24轴心抗压试件应力应变曲线

从图24中可以观察到,当荷载较小时,试件应力与应变关系接近直线,此时

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第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体基本力学性能试验

砌体无裂缝,表明砌体基本处于弹性工作阶段;随着荷载的增加,试件应力应变

关系曲线有逐步变平缓的趋势,但是幅度不大;当荷载达到最大时,砌体会突然发生破坏,说明砌块砌体是典型的脆性破坏,几乎没有屈服阶段。

加载初始阶段,砌体第一条裂缝一般出现在薄弱处(竖向灰缝处),很少出现在砌体表面初始缺陷(掉角、表面干缩裂缝等)处,说明砌体表面初始缺陷对砌体的开裂荷载影响不大。

随着荷载增加,普通试件KYP沿着裂缝向上向下开展,并最后形成贯通破坏;配置纤维布以及纤维格栅试件KY1~KY5不会沿裂缝处形成贯通裂缝,而是在水

平灰缝上下的砌块会形成很多细小裂缝,说明由于纤维格栅的约束作用,砂浆裂缝开展得到了限制,分散了砌体的应力,使砌体破坏更加均匀。

临近破坏荷载时,砌体应变急剧增加,裂缝迅速扩展延伸,出现局部掉角脱皮,整个试件破坏沿着初始缺陷处发展。最后伴随着“嘣”的一声砌体发生破坏,

破坏之后卸载在破坏荷载的80%左右趋于稳定。

(3)抗压强度试验结果统计分析1)抗压强度

依据全部试件的实测破坏荷载平均值并按式的砌体抗压强度计算公式(21)、

(22),得到砌体抗压强度平均值及砌块强度利用率见表25。

P

f(21)

A



1

18.5S0.75

A

(22)

式中:P破坏荷载(N),A试件的受压面积(mm2),纵向弯曲系数(=1)

[65]

由表25并结合图23和图24,可归纳以下几点:

a)对于抗压强度平均值,试件KY3最大且与KY4、KY5相当,KY1、KY2其次,KYP最小,说明配玄武岩纤维制品提高了砌体的抗压强度,较普通砌体抗压强度提高约10%;

b)试件KY3、KY4、KY5抗压强度值基本相同,说明纤维格栅的断裂强度

大小及表面涂覆环氧树脂对砌体抗压强度影响不大,可能由于砌体抗压并未完全发挥纤维格栅的抗拉作用,而涂覆环氧树脂和采用高断裂强度格栅都提高其抗拉强度;

c)对于开裂与破坏荷载的比值,配玄武岩纤维制品的6组试件都相当,均要高出普通试件10%,说明配置玄武岩纤维制品延缓抗压砌体开裂,提高其延性;

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,截面换算系数,S试件的截面周长(mm)。

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d)蒸压砂加气混凝土砌块 轻质砖强度利用率较高,大部分均在70%左右(标准砖砌块的利用率平均为37%,最高能达48%文献[45]),且配置玄武岩纤维格栅试件的利用率最高,较配玄武岩纤维布及普通试件高出约8%左右。说明配玄武岩纤维格栅

在一定程度上增大了砌块强度的利用率,充分发挥了砌块的抗压性能;

f)砌体抗压强度变异系数平均值为0.065,低于文献[49]的0.10、文献[50]的0.11、文献[51]中3批试验的0.115、0.112、0.102。且均小于规范[48]取值0.17。其原因可

能是由于本试验所采用的砂浆全部为专用砂浆,抗压强度高,降低了抗压强度受普通砂浆强度离散性大的影响;另外试验采用配纤维格栅砌体,由于纤维格栅约束砂浆的横向变形作用,进一步减轻了材料不均匀性对砌体抗压强度的影响。

表25抗压强度试验结果

试件分组

砌体抗压强度/MPa开裂与破坏荷载比值/%砌块强度利用率/%

平均值最小值变异

抗压强

度比

KYP2.772.520.0756.346.6768.462.31KY12.782.710.0264.556.2568.766.81.01KY22.812.420.1171.2242.0469.459.81.01KY33.092.900.0467.1763.5876.271.51.12KY42.962.720.1070.3756.2573.167.11.07KY52.992.850.0464.0659.1773.770.31.08KY62.912.770.0764.9760.6171.968.51.05

注:抗压强度比—每组试件抗压强度平均值/试件KYP抗压强度平均值。

2)弹性模量

根据规范[47],砌体的弹性模量以千分表测试

轴向变形值为依据,取0.4fm时的割线模量作为该砌体的弹性模量,实测

弹性模量见表26。从表26可以看出:

a)弹性模量平均值试件KY1最小,KY2次之,其他试件较大且大小相当,说明配纤维格栅对砌体弹性模量的影响不大,但是采用5mm×5mm纤维布砌体弹性模量最小,原因在于纤维布网格尺寸(5mm×5mm)太小,减少了砂浆的粘结面积,

水平灰缝不饱满,增大砌体的轴向变形,从而降低了砌体的弹性模量。

b)所有试件的弹性模量平均值都大于规程[5]给出的砌块强度等级为A3.5,普通砂浆强度等级≥M5所对应的砌体弹性模量1600MPa,说明采用专用砂浆能提高

砌体整体弹性模量。我国现行规程[47]和规范[2]均取用砌体弹性模量和砌体抗压强度

成正比关系,本试验数据基本满足此规律。

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系数平均值最小值平均值最小值

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第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体基本力学性能试验

表26实测弹性模量

试件编号KYPKY1KY2KY3KY4KY5KY6fm/MPa2.772.782.813.092.962.992.91Em/MPa193116261792188219211986

注:fm—实测砌体抗压强度平均值;Em—实测弹性模量平均值。

基于表26试验数据进行回归分析,得到公式(23),其相关系数平方为0.2356。

E=641.76fm(23)

表27为分别按式(23)和按规程[47]公式计算的弹性模量对比。从表27可看出,公式(23)计算值均小于规程[47]公式计算值,文献[49]和文献[50]也有相似规

律。

表27弹性模量公式计算值与规程计算值

试件编号KYPKY1KY2KY3KY4KY5KY6fm/MPa2.772.782.813.092.962.992.91EG/MPa2026203621342090209820212073E/MPa1786180419811900191617771869E/EG0.880.890.930.910.910.880.90注:fm—实测砌体抗压强度平均值;EG—规程[61]公式计算值;E—公式(23)计算值。

2.3.2通缝抗剪强度试验结果与分析

(1)抗剪试件破坏特征

试验加载见图25,按照规程[5]进行通缝抗剪强度试验。

图25通缝抗剪试验加载

抗剪试件破坏大体分为三种形态:砂浆砌块粘结破坏、砂浆剪切破坏及砌块

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拉断破坏(试件破坏体征见图26)。由于试验采用专用砂浆,其强度较高,而且

粘结性能非常好,所以大多数破坏都是侧面砌块拉断,少量破坏发生在砂浆处。

(a)砂浆砌块粘结破坏(b)砂浆剪切破坏

(c)砌块拉断破

图26通缝抗剪试件破坏特征

(2)抗剪强度试验结果统计分析

通过试验观察发现,试件破坏都是突然发生的,具有非常明显的脆性破坏特

征。依据试验所测得各组试件最大荷载值P,并根据砌体水平通缝抗剪强度计算公式(24),计算蒸压砂加气混凝土砌块 轻质砖通缝抗剪试验试件抗剪强度平均值如下表28