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砖柱砌筑错缝要求(试验的均方差及变异系数均较小)

砖柱砌筑错缝要求(试验的均方差及变异系数均较小)本次试验用砖是由陕西省宝鸡市墙体材料改革办公室提供的孔条形孔多孔砖,孔洞分布如图1。虽然与多孔砖相比,盲孔多孔砖具有很多优势,但由于盲孔砖一端封底,部分降低了通孔多孔砖墙体孔中漏浆所具有的“销键”作用,可能降低砌体的抗剪性能,不利于抗震,为了全面、客观地评价盲孔多孔砖及其砌体的物理力学性能,本文就该问题进行较为系统的研究。研究表明,多孔砖的孔型.T孔隔热性能最好,条形孔次之,而圆孔最差,但生产KP1多孔砖时,由于生产工艺的限制,产品多为圆孔,而盲孔多孔砖采用半干法压制成型工艺,不仅降低了对原料土的要求,使某些地区的劣质土也可以用于生产多孔砖,而且可生产条形多孔砖,且表面平整,外形规则,质量水平较高。据KP多孔砖住宅居民反映,由于通孔多孔砖的“通”,且砂浆不易辅满,有可能形成贯通的渗水通道出现漏水现象,而盲孔多孔砖一端封底,避免了这种渗水通道的形成,在一定程度上提高了多孔砖建筑的质量。在混凝

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前言

随着墙体材料的不断发展.新型墙体材料不断涌现,但由于地域、经济、习惯等原因,烧结黏土砖在一定时期内仍不可能完全退出历史舞台,盲孔多孔砖是用半干压法工艺成型的一种黏土烧结多孔砖,它是一种孔洞率大于25%的承重烧结多孔砖,其生产效率高、节约能耗、产品致密、外形好、强度高,在应用中,与传统的通孔多孔砖(即KP多孔砖)相比,具有很多优势:

KP多孔砖砌筑时有漏浆现象,容易使砂浆的饱满度达不到要求,从而增加了砌筑时的难度,盲孔多孔砖则克服了这一缺点砌筑时盲端朝上,克服了漏浆的弊病,使砂浆容易辅满,且可节约砂浆20%以上。

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研究表明,多孔砖的孔型.T孔隔热性能最好,条形孔次之,而圆孔最差,但生产KP1多孔砖时,由于生产工艺的限制,产品多为圆孔,而盲孔多孔砖采用半干法压制成型工艺,不仅降低了对原料土的要求,使某些地区的劣质土也可以用于生产多孔砖,而且可生产条形多孔砖,且表面平整,外形规则,质量水平较高。

据KP多孔砖住宅居民反映,由于通孔多孔砖的“通”,且砂浆不易辅满,有可能形成贯通的渗水通道出现漏水现象,而盲孔多孔砖一端封底,避免了这种渗水通道的形成,在一定程度上提高了多孔砖建筑的质量。

在混凝土圈梁与通孔多孔砖墙体接触处,当圈梁混凝土灌入多孔砖内时,由于两者温差变形不同,会产生较大的相互作用力,造成墙体开裂,而盲孔多孔砖则不存在这种缺陷。

虽然与多孔砖相比,盲孔多孔砖具有很多优势,但由于盲孔砖一端封底,部分降低了通孔多孔砖墙体孔中漏浆所具有的“销键”作用,可能降低砌体的抗剪性能,不利于抗震,为了全面、客观地评价盲孔多孔砖及其砌体的物理力学性能,本文就该问题进行较为系统的研究。

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盲孔多孔砖及其砌体的物理力学性能的试验研究

本次试验用砖是由陕西省宝鸡市墙体材料改革办公室提供的孔条形孔多孔砖,孔洞分布如图1。

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经测定,该盲孔多孔砖的孔洞率为25.6%,容重为1315kgm3,26孔圆孔,孔径18mm孔洞率24%的KPI多孔砖的容重为1370kg/m可见盲孔多孔砖比KP1多孔砖

进一步减轻了结构自重。

依据GB3544-2000,经测定,该盲孔多孔砖无泛霜、无石灰爆裂、经冻融无冻坏,耐久性达到了较高水平,这是盲孔多孔砖采用半干压法生产工艺结构比较致密、外形较好的缘故。

本次试验采用的MU0盲孔多孔砖的导热系数是用电模拟法测得测试结果如下:顺向导热系数入=0.48W/(m·K)顶向导热系数入=0.53W/(m·K)平均导热系数入=0.51W/(m·K)26孔圆孔孔径18mm孔洞率24%、容重1370kg/m的KP1多孔砖导热系数,顺向、顶向平均值为0.520W/(mK,比较两种砖的导热系数发现,该盲孔多孔砖的绝热性能较好。

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分析盲孔多孔砖虽然在肓端(肓端厚度不超过10mm)形成了热桥,但其绝热性能不仅没有降低,反而有所提高的原因:其一由于生产工艺的改进,在保证砖的产品质量的前提下,将KPI多孔砖常用的圆孔改为条形孔,热流通过多孔砖时的路径增长了,且孔内空气变为长路对流,从而增加了多孔砖的热阻;其二孔洞率的增加也使盲孔多孔砖的热阻有所增大。

试验证明:砂浆容重相差100kgm体的传热系数K相差约0.06W/(m2·K),砂浆容重越大,墙体的传热系数也越大,常用混合砂浆及水泥砂浆的容重相差不大M5与M10的砂浆容重波动范围为1890~2015kg/m且引起砂浆容重不同的因素是多方面的,试验选择M10混合砂浆和MU10盲孔多孔砖砌筑清水墙墙片,以验证盲孔多孔砖墙片的绝热性能。

本次试验墙片所用砂浆实际强度为10.8MPa重为1910kg/m,依据GB50176-1993,所用仪器为PROCOS温度热流计。

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试验情况如下,热室平均温度:39.1℃;冷室平均温度:18.5℃;墙体热表面平均温度:35.3℃:墙体冷表面平均温度:20.1℃;平均热流强度:35.3W/m²:墙体总传热阻:R=0.6352m·K/W,墙体总传热系数:K=1574W/(m·K)对比26孔圆孔、孔径18mm、孔洞率24%、容重1370kg/m的KPI多孔砖,用它砌筑的240mm厚墙体(包括2cm水泥砂浆外粉刷和石灰砂浆内粉刷)的总热阻Ro=0.635m·K/W.传热系数K=1.575W/(m·K)与盲孔多孔砖砌筑的清水墙墙体的传热系数相当,可见直孔多孔砖墙体的绝热性能略优于KP型多孔砖墙体。

盲孔多孔砖墙体传热系数略低的原因有二:其一砌筑墙体的盲孔多孔砖本身的热阻增大,从而提高了墙体热工性能其二砌筑时没有了KP1多孔砖的漏浆现象,避免了砂浆漏进孔洞后引起的热阻降低的现象。

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分别测试MU0盲孔多孔砖与MM.5M0混合砂浆砌体的抗压强度和通缝抗剪强度,并测定了M7.5砂浆砌体的弹性模量,砌体试件数量按照GBJ29-90规定的研究类试件制作,即每种砌体试件的数量比一般检测加倍,抗压砌体试件每种砂浆强度6个,共18个:抗剪试件每种砂浆强度12个,共36个。

水泥选用陕西省名牌水泥秦岭PO2.5R泥,一次进货;砂子选用西安灞河中砂细度模数波动于2.3~2.9之间,含泥量为2.0%~2.7%;石灰膏采用施工现场常用的磨细生石灰粉拌制,并陈放24h以上稠度为60mm~80mm:砂浆的配合比按《建筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000)计算确定,由一名中级瓦工根据(砌体基本力学性能试验方法标准》(GBJ129-90)的规定,按流水作业方法砌筑每一种试件,砌体抗压强度试验结果见表1。

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表1数据表明,实测盲孔多孔砖砌体抗压强度值与按GB50003-2001中的公式计算值较吻合,实测值比计算值约高0%~10%,平均偏高5.7%。

西安地区推广空心砖可行性研究小组委托陕西省建筑科学研究所作的空心砖砌体抗压强度试验,试验用砖一种是240mmx80mmxl5mm强度等级为MUIO的带手抓孔承重空心砖,孔洞率为25%,另一种是尺寸为240mmx115mmx115mm孔洞率为24%,强度等级为MU10的26孔圆孔承重空心砖试验结果表明,第一种空心砖砌体的抗压强度比实心砖砌体高11.66%,第二种空心砖砌体比实心砖砌体高8.92%。

1964年,上海市建筑科学研究所对240mmx15mmx0mm20孔圆孔承重空心砖(多孔砖)砌体与实心砖砌体作了轴心抗压试验,其试验值与计算值之比.实心砖为124多孔砖为1.26。

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西安冶金建筑学院在20世纪80年代对DS多孔砖砌体所作的研究结果表明,试验值与计算值之比的平均值131,标准差为0.247变异系数为0.186;实心砖试验值与计算值之比为1.446标准差为0.389变异系数为0.269。

本次试验实测值与计算值比值偏低的原因,主要是新标准与老标准计算值的计算公式不同造成的,本次试验的均方差及变异系数均较小,说明盲孔多孔砖由于砌筑时不漏浆,减少了砌筑难度提高了砌体的砌筑水平:同时,由于采用了半干法压制成型工艺生产砖的质量较其他砖均匀,这也是盲孔多孔砖的优势所在。

以o为纵坐标,E为横坐标绘制应力-应变关系曲线见图2根据曲线,应取应力σ等于0.4f时的割线模量为该试件的弹性模量,试件的泊松比应取应力σ等于0.4f的泊松比。

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西安冶金建筑学院与西安砖瓦研究所于1983年对240mmx115mmx90mm的KP1型多孔砖及实心黏土砖进行的研究表明砌体的弹性模量E别为:

KP多孔砖MU0,砂浆强度4.9MPa体抗压强度3.531MPaE=4400N/mm2;实心黏土砖MU15,砂浆强度5.2MPa砌体抗压强度2.591MPaE2900Nmm2。

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由此可见,该盲孔多孔砖砌体的弹性模量与KP通孔多孔砖的弹性模量相当而高于实心砖砌体的弹性模量及规范所给值(E=1600f=1600x1.802=2883),其原因除了砖的厚度比实心砖大、灰缝少之外,可能是由于盲孔多孔砖是用半干法压制成型的砖本身的密度大、弹性模量高所致。

砌体抗剪强度试验结果见表2。

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中国建筑西北设计院与“节能型空心砖产品研究"课题组于1984年在西安冶金建筑学院结构实验室对36条孔与26圆孔KPI型承重空心砖砌体做了通缝抗剪强度试验2试验结果见表3。

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盲孔多孔砖砌体抗剪强度比36条孔与26圆孔KP型通孔多孔砖的抗剪强度和规范计算值略低,本次试验结果表明,测试值比计算值平均偏低8.67%,建议将计算值乘以0.9的系数,即盲孔多孔砖砌体的抗剪强度按下式取值:f=0.9x0.125f2以保证盲孔多孔砖砌体结构的可靠性。

由试验破坏特征发现,通缝抗剪破坏大部分并非发生在盲孔多孔砖的盲面上,相反却多发生在具有部分“销键"作用的面上,而且,偶尔有剪切破坏发生在盲面上的试件,其抗剪强度也较其他在非盲面上破坏的试件强度高出许多。

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分析试验现象,作者认为盲孔多孔砖砌体抗剪强度降低的原因,并不是因为盲孔多孔砖部分丧失了KP多孔砖所具有的“销键”作用所致,因为黏土砖是吸水性建筑材料,盲孔多孔砖盲面较大的面积反而会使该面与砂浆的黏接强度较高,造成育孔多孔砖砌体抗剪强度略低的原因有以下两个方面:

由于该盲孔多孔砖的孔型是条形孔,且孔洞较小,砂浆不易进人孔洞“销键”作用减弱,砂浆的黏接面积相对于盲面较小的缘故;由于盲孔多孔砖是采用半干法压制成型工艺生产的,表面平整、粗糙度较低,致使与砂浆的黏接强度降低。

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作者观点

由于肓孔多孔砖是由应用最为广泛的KPI多孔砖演变而来,故本文主要与26孔圆孔的KPI型多孔砖进行了比较,主要结论如下:

盲孔多孔砖的绝热性能优于KP型多孔砖;盲孔多孔砖墙体绝热性能优于KPI型多孔砖墙体;盲孔多孔砖砌体抗压强度与KP1型及空心砖相当,能够满足标准要求,孔多孔砖砌体的弹性模量与其他多孔砖砌体相当,高于实心黏土砖的弹性模量,盲孔多孔砖砌体的通缝抗剪强度较通孔多孔砖略低,比标准计算值平均低8.67%,建议将计算值乘以0.9的系数,即盲孔多孔砖砌体的抗剪强度按下式取值:

砖柱砌筑错缝要求(试验的均方差及变异系数均较小)(15)

以保证盲孔多孔砖砌体结构的可靠性。

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