砌体结构工程施工（第2版）：1.3.2力学性能

2023-08-21 理论教育版权反馈

【摘要】：对砌体的一般要求是，具有良好的整体性、稳定性和受力性能。图1.3.3圆形水池砌体轴心受拉破坏图1.3.4轴心受拉破坏图1.3.5挡土墙弯曲受拉破坏砌体在拉力作用下破坏时，受拉截面单位面积上所承受的拉力称为砌体的抗拉强度。

对砌体的一般要求是，具有良好的整体性、稳定性和受力性能。砌体分几种类型，从材料组成看，有砖砌体、混凝土砌块砌体及石砌体等；从受力状态看，有仅承担自身重量的非承重墙（或称自承重墙），如填充墙、隔墙等砌体，还有承担外部或上部构件传来荷载的各种承重墙砌体；从构造看，有无筋砌体和配筋砌体等。

砌体材料多呈脆性，抗压强度远远高于抗拉、抗弯及抗剪强度等性能指标，因而一般情况下，普通砌体只用作轴心受压和小偏心受压构件。

1.3.2.1　砌体抗压强度

1.概念

受压和小偏心受压构件砌体每单位面积上能抵抗压力的能力称为抗压强度。砌体的抗压强度，是砌筑制作标准的砌体试件，在标准条件下养护后，通过试件破坏性试验由极限强度的统计平均值来确定的。其单位是MPa（N/mm2）。

2.影响因素

（1）砌块和砂浆的强度。砌体的抗压强度，取决于砌块及砂浆两者的强度，缺一不可。一般来说，抗压强度较高的砌块，其抗弯、剪、扭、拉的强度也相对较高，对应砌体抗压强度较高；反之亦然。砂浆的强度越高，砌体中的砂浆横变形越小，砌体抗压强度也随之提高。

砌体设计强度等级规定：龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体抗压强度设计值为准，当施工质量为B级时，应根据块体和砂浆的强度等级分别按表1.3.3～表1.3.5采用。

表1.3.3　烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值　MPa

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续表

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表1.3.4　蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值　MPa

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表1.3.5　单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值　MPa

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（2）砂浆的施工性能。砂浆的施工性能主要体现在和易性、粘结强度及耐久性。其中和易性包括流动性和保水性。保水性能好可以大大延长随拌随用的砂浆的操作使用时间，流动性好不仅使得砌筑易于操作，还使得灰缝砂浆饱满和水平灰缝厚度更容易控制，从而降低了砌块在砌体内局部产生的弯剪应力，提高了砌体整体的强度。

水泥砂浆比混合砂浆更容易失水，失水后流动性快速下降，直接影响施工质量。另外也要注意，流动性过大，砂浆硬化后收缩变形会加大，又会导致砌体强度下降。所以性能较好的砂浆，既具有较高的流动性，又有很高的密实度。

（3）砌块的外形和灰缝厚度。砌块的外形和尺寸大小对砌体强度的影响不可忽视。砌块外形规则，对应的灰缝横平竖直、规则有序，砌块在砌体局部的受力清晰且弯剪应力不易在某个部位集中，从而使砌体整体承载力增大。

灰缝厚度越大，一般越难保证灰缝的均匀性与密实性，在砌块表面平整的前提下，尤其水平灰缝，宜小不宜大。对砖和小型砌块，灰缝厚度控制在8～12mm为好，过大则不易保证砂浆均匀、密实，当然过小也会影响粘结效果。

（4）砌筑质量。砌筑质量受各方面因素影响最多，既有建筑材料质量、构造方式的影响，又有现场管理、工人操作技术等因素的影响。提高砌筑质量，应从多方面入手，简单说来就是尊重设计要求，严格执行施工规范标准。

1.3.2.2　砌体抗拉、抗弯及抗剪强度

砌体抗拉、抗弯及抗剪的能力相对于抗压强度，要弱很多。在实际工程中因砌体所起的建筑功能或工作状态的不同会出现不同的受力情况。比如，圆形水池中水压力在砌体上产生的环向水平拉力，如图1.3.3、图1.3.4所示；挡土墙在土侧压力作用下墙体受到的弯曲作用力，以及同时受到的剪切作用，如图1.3.5所示。

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图1.3.3　圆形水池砌体轴心受拉破坏

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图1.3.4　轴心受拉破坏

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图1.3.5　挡土墙弯曲受拉破坏

砌体在拉力作用下破坏时，受拉截面单位面积上所承受的拉力称为砌体的抗拉强度。

砌体轴心受拉破坏有两种。一种是沿竖直和水平灰缝呈锯齿形或阶梯形拉断破坏，如图1.3.3中沿a—a断面的破坏情况所示。这种形式的破坏，是由于砖与砂浆之间的粘结强度、砂浆层强度较低或饱满度差造成的，称为砌体沿齿缝破坏。还有一种破坏称为竖向直缝破坏，是在轴心拉力作用下，砌体沿竖向灰缝和砖块一起断裂，如图1.3.3中沿b—b断面的破坏情况所示。这种情况的发生，通常是由于砂浆强度较高而砖的抗拉强度相对不足造成的。

砌体在弯曲作用下，它的一侧断面内产生拉应力，而另一侧断面内产生压应力。产生拉应力的这部分墙体所能承受的最大拉应力，称为砌体的弯曲抗拉强度。达到极限承载力时发生的破坏形式有三种。以挡土墙为例，第一种是沿着齿缝破坏，如图1.3.5中沿a—a断面的破坏情况所示；第二种是沿着砌体块材破坏或竖向直缝破坏，如图1.3.5中沿b—b断面的破坏情况所示；第三种是沿着水平通缝破坏，如图1.3.5中沿c—c断面的破坏情况所示。前两种情况发生的原因，与轴心受拉破坏情况类似；后一种破坏由于沿着砂浆水平浆缝发生，显然是由于砖与砂浆之间的粘结强度、砂浆层强度较低或饱满度差造成的，与砌体沿齿缝破坏情况相似。普通砌体构件受弯破坏方式与挡土墙类似，如果破坏，多发生沿齿缝或通缝、灰缝的破坏情况，如图1.3.6所示。

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