加气混凝土砌体的裂缝发展规律

加气混凝土砌体的裂缝发展规律

加压混凝土砌块具有轻重量、高能耗、环保等优点。适用于结构建筑、高层建筑和需要隔热的建筑、软土基地区域的建筑和旧楼的加固改造。20世纪30年代，中国在上海建造了一座大型建筑。北京加压混凝土厂的块料和板材产品首先被应用于框架结构的填充墙。中国建筑东北设计院在7度寒冷安装区进行了气混凝土砌块自承重墙房屋试点。在过去的十年里，随着建筑节能的快速发展，气混凝土材料的开发为发展提供了难得的机遇。在夏季和冬季仅使用的房屋可以满足50%的建筑节能要求。在32号期间，厦门将对65%的建筑节能进行测试。为了实现国家建筑节能的目标，厦门于2009年1月1日起完全停止了粘土堆产品的使用。因此，从节能的角度来看，研究固相混凝土及其肥力的学术性具有现实意义。本文件通过了具有轴压、折叠反冲、剪切等压力形式的非承包岩的破坏过程，了解了破坏的特点，以及恒高混凝土砌块的设计和应用。1研究计划1.1抗压强度及砂浆混凝土:厦门长青树加气混凝土有限公司生产的粉煤灰加气混凝土A5.0,试块尺寸为600mm×240mm×180mm,根据GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》,100mm×100mm×100mm试样的平均抗压强度5.25MPa;砂浆:CQS专用M5抹面砂浆和砌筑砂浆;加载设备:YNS1000电液伺服万能试验机.1.2试样制作和加载根据《砌体基本力学性能试验方法标准》GBJ129-90方法,制作加气混凝土砌体的轴压试样、抗弯试样和受剪试样.在试样的受力面抹厚10mm的砌筑砂浆,试件砌筑完成后,在温度(20±3)℃的室内自然条件下养护28d.砌块试样直接采用砌块600mm×240mm×180mm,受荷载面表面抹厚10mm的砌筑砂浆.变形测定仪:数显千分表,精度0.001mm.如图1所示.加气混凝土砌体的试样制作和加载形式,见图1所示.抗压试样制作4片墙体,1片墙体备用,抗弯和抗剪试样各制作7片墙体,1片墙体备用.实验时,先调整好试样进行预压后再采用分级加载方式,计算机自动控制,加载速度控制在1kN/s.弯曲实验时,加载力作用在试件的三分点处,以形成试件中部的纯弯端,逐步加载直至试件破坏.由于加气混凝土砌体破坏的突发性,应防止加载工具突然冲击破坏实验设备.加载工具的重量也计入试件承受的荷载.2结果与分析2.1加压混凝土斑块的韧性从图2(a)可以看出,加气混凝土砌块的抗压过程显示出韧性的过程,荷载曲线有明显的下降段,而抗折过程显示出脆性,曲线的下降段不明显,表明加气混凝土砌块的韧性在受压过程中有明显的作用,其受压面位移达到9mm时仍具有一定的承载能力,作为砌体材料这是明显的优势,其荷载位移曲线积分面积S=2161kN·mm,可以作为韧性的一个指标,表明加气混凝土砌块在受压过程中韧性破坏.图2(b)可以看出,加气混凝土砌块的抗折显现脆性破坏,这主要是由于其微观结构是多孔材料,气孔受弯折时基本没有承担荷载的能力,所以脆性明显.2.2-体积强度变形曲线分析2.2.1砌体砌体的受力分析如图3(a)所示,由于加气混凝土材料的韧性特点,其表面初始开裂前并不是非常严格的线性,原因是其内部的开裂和裂缝发展影响所致,可以认为是线性的.加气混凝土砌体轴心受压开始整体受力,随着荷载的增加,当砌块出现第一条裂缝后位移增加,砌体仍然能承担荷载,继续增加外力,这时裂缝会不断增多,直到形成贯穿裂缝,整个受压过程加气混凝土砌体受压面形成14～15mm的位移变形.加气混凝土砌体受压时开裂较早,在砌体破坏之前,荷载与位移曲线基本呈直线,在开裂荷载附近,曲线有明显的下降段.加气混凝土砌体的轴心受压与加气混凝土砌块的轴心受压过程类似,由于砌筑砂浆的作用,增加了一定的脆性.2.2.2抗拉物变形破坏如图3(b)所示,砌体受拉弯曲时破坏的裂缝将首先出现在受拉一侧.随着荷载的增加,砌块出现第一条裂缝之后,裂缝迅速不断增多,直到形成贯穿裂缝,这时砌体接近坍塌,破坏的特征表现为脆性破坏,加气混凝土砌体可以形成4mm左右的位移变形.2.2.3砌体受剪破坏在通缝抗剪实验中观察,试件的破坏是突然发生的,有明显的脆性破坏特征,加载过程较短,破坏前观察不到任何异常现象,观测不到裂缝.随着荷载逐渐增加,砌体的上半个砌块沿灰缝出现裂缝,紧接着裂缝贯通,该砌块被剪掉,砌体破坏.图3(c)可以看出砌体受剪过程中,加气混凝土砌体受剪面形成3mm左右的位移变形,整个实验加载过程时间较为短暂,破坏主要表现在砌体的砌筑砂浆与加气混凝土的粘贴接触面上.2.3砌体fvv/aav加气混凝土砌体力学性能指标的计算公式为:fc=NC/Ac;fb=(Nb+0.75G)l/bh2;fv=Nv/2Av.fc=ΝC/Ac;fb=(Νb+0.75G)l/bh2;fv=Νv/2Av.式中:fc—抗压强度/MPa;Nc—受压破坏荷载/N;Ac—受压面积,1080cm2;fb—抗折强度/MPa;Nb—弯折破坏荷载/N;G—砌体试样自重/N;l=100cm,b=18cm,h=49cm;fv—抗折强度/MPa;Nv—剪切破坏荷载/kN;Av—受剪面积,1638cm2.从加气混凝土砌体的强度指标分析可知,加气混凝土砌体的轴心受压强度最高,砌块的抗压强度利用率在60%左右,与粘土砖砌体相似,加气混凝土砌体的弯曲强度和通缝抗剪强度都是比较小的,见表1所示.3砌体开裂阶段加气混凝土砌体轴心受压至破坏的过程大