砌体与砌体结构-建筑材料

第5章砌体材料MasonryMaterials15.1概述5.2砌体与砌体材料的结构5.3砌体与砌体材料的力学性能5.4砌体材料的耐久性5.5砌体材料的其它物理性能第5章砌体材料25.1概述砌体结构(MasonryWork,BrickworkandBlockwork):一种由块体经砌筑形成整体的结构#块体：砖、石、砌块＃砌体结构种类：按块体分：砖砌体、石砌体、砌块砌体按加筋分：无筋砌体、有筋砌体3砌体材料的发展历史天然石材粘土砖空心粘土砖混凝土砌块加筋砌体与预应力砌体下一阶段？4建筑业十项新技术深基坑支护高强高性能混凝土高效钢筋和预应力混凝土粗直径钢筋连接新型模板和脚手架应用建筑节能和新型墙体应用：混凝土小型空心砌块建筑体系框架轻墙建筑体系外墙外保温隔热节能保温门窗和门窗封闭高效先进的供热、制冷系统新型建筑防水和塑料管应用钢结构大型构件和设备的整体安装企业的计算机应用和管理55.1概述砌体结构的特点：原材料来源广泛（土、页岩、粉煤灰、煤矸石等）价格便宜施工简单耐久性和热工性能良好65.1.1砖1）分类：烧结砖、非烧结砖实心砖、空心砖(1)烧结砖＃

粘土，页岩，煤矸石，粉煤灰烧结砖900-1200OC成坯粉磨轮碾75.1.1砖(2)非烧结硅酸盐砖以石灰、粉煤灰、煤矸石、砂子为主要原料经粉磨、搅拌、成型、养护而成。如:粉煤灰砖、煤矸石砖、灰砂砖85.1.1砖2)规格砌墙砖的规格(mm)9砌墙砖的强度指标20015010075502015107.55.014106.04.53.54.03.12.31.81.62.62.01.31.10.8粘土砖的强度指标砖的标号抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)105.1.2砌块＃

分类：空心砌块、实心砌块、微孔砌块混凝土砌块、硅酸盐砌块承重砌块、装饰砌块、复合砌块工艺：成型、养护与非烧结砖相同115.1.2砌块承重小型砌块的规格尺寸（mm)125.1.2砌块承重小型砌块的强度标准13砌体材料的强度等级砖——MU7.5~MU30砌块——MU3.5~MU15砌筑砂浆——M0.4~M15145.1.3石材重质石材：基础砌体与重要房屋的贴面轻质石材：易加工、导热系数小、耐久性较差155.1.1MasonryMortar16砌筑砂浆组成：

水泥 塑性掺和料 砂 化学外加剂 水砌筑水泥普通硅酸盐水泥石灰膏或粘土膏：改善和易性，增加弹性细砂微沫剂，缓凝剂175.1.5灌注混凝土或砂浆185.2砌体与砌体材料的结构砌块砂浆砖(块体)+(块体-砂浆界面)+(砂浆)+配筋195.2.1砌体的整体结构砌体是由砖或砌块为一相、砂浆为另一相的多相体。砌体中上述两相的界面十分薄弱，尤其是砌块结构，因为其表面吸水能力差，与砂浆的粘结力很小。20砖和砂浆的受压应力-应变曲线砂浆具有一定的弹塑性，而砖基本是刚性的。砂浆处于三向受压状态；块体虽然是轴心受压，但在水平方向上承受拉力。

215.2.1砌体的整体结构t051015201.51.00.5d(mm)th05101520d(mm)水平灰缝厚度对实心砖和空心砖砌体抗压强度的影响系数:(实心砖)(空心砖)1.51.00.5225.2.1砌体的整体结构块体的含水率对砌体性能的影响(1)促进和改善砂浆硬化；(2)提高砂浆流动性，使砂浆铺设更均匀；W00.050.100.150.201.20.80.4含水率23界面粘结强度的影响水平灰缝饱满度水平灰缝厚度块体表面光洁度块体表面潮湿度（含水率）24施工水平7级瓦工砌体强度100%5-6级瓦工砌体强度70%3-4级瓦工砌体强度50%255.2.2砖的孔结构粘土砖的孔隙率变化范围非常大（1～50％）。适当的孔隙率使砖有相应吸水率，以利于砂浆密实并与砖有较好粘结力。粉煤灰砖、灰砂砖表面密实，吸水率较小，不利于粘结。26灰砂砖和红砖27砖的吸水率对抗压强度的影响285.3砌体与砌体材料的力学性能295.3.1砌体受压应力状态

砌体抗压荷载能力较好。不仅用于墙体结构，还有拱体和隧道。砌体的抗压强度以一段小砌体抵抗轴压荷载的能力来评价。但由于风或其它荷载的作用，可能受到偏心荷载。305.3.1砌体受压应力状态315.3.2砌体受剪切、弯曲、拉伸荷载由于风力、撞击或地震等外界荷载作用，砌体可能受到剪切、弯曲、拉伸的作用，导致砌体处于复杂的受力状态。但砌体抵抗拉力非常有限，通常在设计中不考虑承受拉应力。32砌体受剪切作用335.3.3砌体弯曲破坏34几种配筋砌体结构35365.4砌体材料的耐久性5.4.1体积变化5.4.2冻害5.4.3化学侵蚀5.4.4粉化和可溶盐含量375.4.1体积变化砖在潮湿环境中会产生湿胀，但一般来说影响不大；空心砌块干缩较大是它不同于粘土砖与天然石材的一个显著特点，易于造成墙体开裂。385.4.2冻害＃冻害是砖和砌块在冻融循环条件下的一种常见的物理破坏，表现为砌块表面成片剥落，这是由于孔隙中的水结冰膨胀产生开裂的应力所导致。强度低、孔隙率大的砖或砌块抗冻害能力强。395.4.3化学侵蚀烧结砖对酸、碱的抵抗能力较强，在恶劣的环境条件下同样也是因为开裂而逐渐受侵蚀；非烧结的砖与砌块与混凝土类似，不耐酸性介质的腐蚀。405.4.4粉化和可溶盐含量 碱硫酸盐或碱碳酸盐对砌体结构的侵蚀与对混凝土材料的侵蚀类似，也是由于干湿循环条件下反复结晶和脱水（膨胀与收缩）所造成。41SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceAllthebuildingsinVeniceinsistonfoundationimmersedinseawaterandthenarepermanentlyexposedtothecapillaryriseofsaltywatercontainingsodium,chlorideandsulfateasmainions.421.4.2Adsorption&wetting

－Capillaryeffects43SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceSeawatercanpermanentlyordiscontinuouslywetthesestructuresupto1～3mhighfromthegroundlevel.44SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceMoreover,duetotheclosenessofthemostimportantareaofchemicalindustriesinItaly,thebuildingsinVenicearealsoexposedtotheeffectofrainfallscontainingsulfuricacid.45SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceCapillaryriseofseawaterfromthefoundationproducestwodifferenttypesofdistress：First,achemicalattackrelatedtosulfateionsoccurs,withformationofettringite（钙矾石）and/orthaumasite（硅灰石膏）,whichcausescrackingandspallingoftherendering(抹面)mortar.46SulfateAttackSO4－+Ca(OH)2+C-A-HC3A·3CaSO4·H32SO4－+C-A-H+C-S-H+CaCO3

CaCO3·CaSiO3·CaSO4·15H2O47SaltWeatheringofMasonryWalls

——TheVeniceExperienceSecond,aphysicalattackrelatedtocrystallizationofsalts(mainlyNaCl)withinbricksandmortarscausesefflorescence（风化）andmainlysubflorescence（表下风化）deterioratingeffects.48位于潮湿土地上的砌体结构在干燥空气中的风化和内风化现象49TypicalefflorescencedefectcausedbyNaClcrystallizationonthemasonrywallinVenice50Typicalsubflorescencedamageduetothetachementoftherenderingmortar51由于钙矾石形成导致抹面砂浆层分离52由于NaCl结晶和湿涨，使抹面砂浆完全