砌体结构的材料及力学性能
第十五章++砌体材料及其力学性能
5. 砂浆
（1）水泥砂浆 特点：强度高、耐久性好、适用于强度要求较高、潮 湿环境的砌体。但和易性及保水性差。 （2）混合砂浆 特点：强度较高、耐久性较好、和易性和保水性好， 施工灰缝容易做到饱满平整，便于施工。一般墙体多用 混合砂浆，在潮湿环境不适宜用混合砂浆。 （3）非水泥砂浆 特点：其强度低、耐久性差、用于地上简易的建筑。 强度等级：分为M15、M10、M7.5、M5和M2.5五个等 级。
（1）块材和砂浆的强度 应优先提高块材的强度 （2）块材的外形和尺寸 块材的长度越大，强度越低；厚度越大，强度越高。 （3）砂浆的和易性和保水性 和易性能好，灰缝容易铺砌密实；保水性能好，砂浆 内的水泥颗粒水化充分，灰缝强度就高，砌体的强度也 就随之提高。 （4）砌筑质量 灰缝的均匀饱满度高，砌体强度高；灰缝铺设越均匀 砌体强度越高，《规范》规定水平灰缝饱满度不低于 80%，竖向灰缝饱满度不低于65%。
第三节 砌体的力学性能
一、砌体的受压性能 1、砖砌体受压破坏过程 （1）第一阶段 加载到破坏荷载的50%～70%时，出现第 一批细小裂缝，这时如不增加荷载，这些细小 裂缝也不发展。 （2）第二阶段 达到破坏荷载的80%～90%时，砌体内部 裂缝会不断增加和扩展，并逐渐贯通几皮砖厚 形成贯通的裂缝，即便不增加荷载，已经出现 的裂缝还会继续扩展。
第二节 砌体的种类
一、无筋砌体 1. 砖砌体 常见的砖墙120mm半砖厚、240mm厚、和 370mm厚,其中120mm厚的砖墙属于自承重墙， 可以用于房间、卫生间厨房等处的隔墙。
2、砌块砌体 用最多的是混凝土小型空心砌块砌 体，在房屋结构中一般不用于承重墙体。 3、石材砌体 石材砌体是由石材和砂浆砌筑而成 的整体。其中料石砌体可作为一般民用 建筑的承重墙、柱和基础，毛石砌体因 块体只有一个面平整，可由于挡土墙、 基础等。
砌体 结构
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第一节砌体结构概述
砌块砌体由砌块和砂浆砌筑而成，是墙体改革的一项重要措 施。采用砌块砌体可以减轻劳动强度，提高生产率，并具有 较好的经济技术指标。
第十二章砌体结构
第一节砌体结构概述 第二节砌体材料及砌体的力学性能 第三节砌体结构构件 第四节砌体的构造要求
第一节砌体结构概述
由块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物的主要受力构件 的结构称为砌体结构。它是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构 的统称。
在工程结构中，主要承重构件由不同的结构材料所构成的 结构称为混合结构。目前我国大多数多层住宅等常采用砌体 承重墙、混凝土楼(屋)盖的砌体混凝土的混合结构。
2.砌体结构的缺点 (1)强度低。砌体结构是由大量砖石等块体用砂浆钻结成的
砌体所组成的结构，由于钻结力较弱，致使砌体的强度较低， 特别是抗拉、抗剪及抗弯强度很低。 (2)自重大。因砌体的强度低，需采用较大的截面面积，使构 件体积大，从而造成自重占建筑物总重量的一半左右。 (3)整体性较差，受力性能的离散性较大。 (4)劳动强度高。块体较小，基本上为手工操作，砌筑工作 量大，劳动强度高。
纳人砌体结构设计规范的砌块主要有普通混凝土砌块和轻骨 料混凝土小型空心砌块。混凝土小型空心砌块的主要规格尺 寸为390 mm*190 mm*190 mm，空心率为25%~50%，其块 型如图12-7所示。砌块的孔洞沿厚度方向只有一排孔的为单 排孔小型砌块，有双排条形孔洞或多排条形孔洞的为双排孔 小型砌块或多排孔小型砌块。
绪论 第1章 砌体材料及砌体的力学性能
绪论1。
砌体结构有哪些优缺点？答：用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，称砌体结构。
砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。
砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石砌体结构;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。
②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性.③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。
在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑,不需特殊的保温措施。
④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温,所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。
1 砌体材料及砌体的力学性能一、单项选择题1。
与混合砂浆相比,水泥砂浆的A。
流动性较差、保水性较差B。
流动性较好、保水性较差C。
流动性较差、保水性较好D。
流动性较好、保水性较好2.用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑砌体时,砌体抗压强度设计值应乘以调整系数γa, γa的取值为（）A.0.8B.0.9 C。
1.1 D。
1。
53。
砖砌体的抗压强度低于其所用砖的抗压强度,其原因是( ）A。
温度变化的影响B。
单块砖在砌体内处于复杂应力状态C。
砖砌体整体性差D。
砖砌体稳定性不好4．砌体结构中，砌筑砂浆除需满足强度要求外,还应具有（）A．流动性和保水性B．适用性和耐久性C．流动性和耐久性D．适用性和保水性5．砌体可分为三类，即（）A．无筋砌体、配筋砌体和预应力砌体B．砖砌体、石砌体和砌块砌体C．无筋砌体、网状配筋砖砌体和组合砖砌体D．砖砌体、网状配筋砖砌体和组合砖墙6.砌体结构中，砌体的抗压强度（)A.随块体厚度的增加而降低，随块体长度的增加而增加B.随块体厚度的增加而增加，随块体长度的增加而降低C.随块体厚度和长度的增加而增加D.随块体厚度和长度的增加而降低7。
砌体的抗拉强度最主要取决于（）.A砌块抗拉强度B砂浆的抗拉强度C灰缝的厚度 D 砂浆中的水泥用量8. 施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体,砂浆的强度（)。
A。
按零计算B。
按实际计算 C.按75%计算 D.按50％计算9、中心受压砌体中的砖处于( ）的复杂应力状态下。
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
采用的国家标准：《粉煤灰砖》(JC239---1996) (1)强度等级分为四级：MU20，MU15，MU10，MU7.5。但新规范 不用MU7.5。 (2)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 抗折强度指标评定砖的强度等级。 (3)抗冻性：经15次冻融循环，要求抗压强度损失不大于20％，干质 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 蒸压粉煤灰砖 蒸压粉煤灰砖又称烟灰砖，是以粉煤灰为主 要原料，掺配一定比例的石灰、石膏或其他碱性 激发剂，再加入一定量的炉渣或水淬矿渣作骨料， 经加水搅拌、消化、轮碾、压制成型、高压蒸汽 养护而成的砖。 这种砖的抗冻性，长期强度稳定性，以及防 水性能等均不及粘土砖，可用于一般建筑。
第一节 砌体材料种类和强度等级
一、块体材料 —— 4.混凝土砌块
混凝土砌块的尺寸： 小型砌块：高度为180—350mm； 中型砌块：高度为360—900mm； 大型砌块：高度大于900mm。 受起重设备限制，中型和大型砌块已很少应用。 自70年代以来，南方各省已经用混凝土小型砌块建成 了数十万平方米的房屋，小型砌块的主规格尺寸为 390mm╳190mm╳90mm，配以必要的辅助规格砌块后， 可同时适用2M0和3M0的建筑模数制，非常灵活。
砌体的力学性能
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。
2-2砌体材料及其力学性能(砌体强度及种类)
一、砌体轴心受压的破坏特征
砖与砂浆的应力应变特征
f
应力峰值 fmax
0 峰值应变ε
0
ε
极限应变ε
u
砖为脆性材料，具有较 长的直线段，达fu后很 快达到ε u而破坏。 ε 0 ：0.001~0.0015 ε u ：0.0011~0.0023
图1 砖的应力应变特征
一、砌体轴心受压的破坏特征
砖与砂浆的应力应变特征
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。
砌体的切向受力
砌体的法向受力
一、砌体拉、弯、剪的破坏形式
(1)抗拉：
a)不允许设计沿通缝截面破坏的受拉构件。 b) 沿齿缝破坏，砌体抗拉承载力取决于破坏截面上 水平 灰缝 的面积，即 与砌筑方式有关 ——不考虑提高，只考虑折 减。 c) 沿块体和竖缝破坏，砌体抗拉承载力取决于 块体本身 的抗拉能力，故抗拉截面积只有砌体受拉截面积的一半。为 方便计算仍取受拉全截面积，但 强度以块体抗拉强度的一半 计算。
单剪试验 (73规范) 离散性大
双剪试验 《砌体结构基本力学性能》
(GBJ129-90)
一、砌体拉、弯、剪的破坏形式
砌体受剪破坏形式。据试验，三种抗剪强度基本一样。
沿通缝剪切 剪摩破坏
沿齿缝剪切 斜压破坏
沿阶梯形缝剪切 剪压破坏
二、砌体拉、弯、剪平均强度计算公式
房屋建筑砌体工程材料及其力学变形性能
房屋建筑砌体工程材料及其力学变形性能引言：一、砌体工程材料种类1.砖：常见的砖种类包括粘土砖、石灰砖、混凝土砖等。
砖是一种常用的建筑材料，具有较好的承压和抗拉性能。
2.石材：常见的石材包括大理石、花岗岩、石灰岩等。
石材作为一种天然材料，具有耐久性好、不易受到外界环境的影响等特点。
3.钢筋混凝土：钢筋混凝土是由钢筋和混凝土构成的复合材料。
它具有较好的抗拉和抗压性能，广泛应用于建筑物的梁柱、楼板等部位。
二、砌体工程材料的力学特性1.强度：砌体工程材料的强度指材料能够承受的最大应力。
砌体工程材料的强度与其组成材料的性质、工艺以及结构有关。
2.延展性：砌体工程材料的延展性指材料在受力作用下发生的延展程度。
延展性好的材料能够吸收一定的变形能量，减轻结构受力的影响。
3.破坏形态：砌体工程材料的破坏形态可以分为两种：脆性破坏和延性破坏。
脆性破坏指材料在受到应力集中时迅速发生破裂；延性破坏指材料在受到应力作用下逐渐发生变形，直至破坏。
三、砌体工程材料的变形性能1.压缩变形：砌体工程材料在受到压力作用时会发生压缩变形。
良好的抗压性能可以保证材料在承载荷载时不会出现过度压缩而导致破坏。
2.弯曲变形：砌体工程材料在受到横向力作用时会发生弯曲变形。
良好的抗弯性能可以保证材料在受到外力作用时能够保持结构的稳定性。
3.拉伸变形：砌体工程材料在受到拉力作用时会发生拉伸变形。
良好的抗拉性能可以保证材料在受到拉力作用时不会发生破坏。
结论：砌体工程材料的力学和变形性能对于建筑物的稳定性和使用寿命具有重要影响。
因此，在选择和使用砌体工程材料时，需要考虑材料的种类、强度、延展性、破坏形态以及变形性能等因素，以确保建筑物的结构安全和使用寿命。
砌体的力学性能
向粘结强度控制
于砖的抗拉强度
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
砌体沿齿缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值计算式为
ft,m k3 f2
k3 与砌体种类有关的影响系数, 见下表
ft,m 砌体轴心抗拉强度平均值，MPa
f2 砂浆抗压强度平均值，MPa
砌体种类
k3
烧结普通砖、烧结多孔砖砌体
0.141
蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体
0.09
混凝土砌块砌体
0.069
毛石砌体
0.075
砌体沿块体和竖向灰缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值计算式为
ft,m 0.2123 f1
f1 ——块体的抗压强度平均值
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构 13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
2.砌体弯曲受拉
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
（3）竖向灰缝处砂浆不可能填实，不能保证砌体的整体性， 因而在竖向灰缝处发生应力集中现象。
综上所述，中心受压砌体中的砖处于局部受压、受 弯、受剪、横向受拉的复杂应力状态。由于砖的抗弯、抗 拉强度很低，故砖砌体受压后砖块将出现因弯拉应力而产 生的竖向裂缝。这种裂缝随着荷载增加而上下贯通，直至 将整个砌体分割成若干半砖小柱，小柱失稳导致整个砌体 的破坏。可见砌体的破坏不是由于砖受压耗尽了其抗压强 度，而是由于形成半砖小柱，侧向凸出，破坏了砌体的整 体工作。
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
（2）由于砖和砂浆横向变形的差异，一般砖的横向变形较一般砂 浆为小，砖和砂浆间的粘结力和摩擦力，使二者不能自由变形。因 此砖受到横向拉力，而砂浆受到横向压力。