复合混凝土小型空心砌块基本力学性能试验研究

摘要

在建设中，为了解决能源的日趋紧张，可耕地数量的不断减少和环境污染的不断扩大，我国政府确立以“节能、节土、利废”为基本国策。随着墙体改革的力度的不断加强，国家墙改办【2000】06号文公布了在160个城市“逐步限时禁止使用实心粘土砖”的政策，限时使用实心粘土砖的截止日期为2003年6月30日，因此，发展并推广能够代替粘土砖的新型墙体材料及结构成为广大的工程技术人员面对的重要而紧迫的课题。而混凝土小型空心砌块将是替代粘土制品的主导材料。但混凝土小型空心砌块存在着保温隔热性能差、所砌筑的墙体裂缝偏多、易产生渗漏以及后期装修困难等缺点，针对当前我国小型空心砌块墙体的保温隔热和渗漏等问题，我国研制了复合混凝土小型空心砌块，作为集承重、保温于一体的复合型空心砌块必将受到大力的推广和应用。本文研究的对象为由江苏省建设厅资助的由南京工业大学承接的带有聚苯层的复合混凝土小型空心砌块，主要的研究内容为这种砌块的基本性质和力学性能。 这种带有聚苯层的复合混凝土小型空心砌块具有节能、节土、环保、施工方便等诸多优点，由它砌筑而成的墙体节能效果类似于夹心墙，而施工工艺却简化很多，但是，关于该类砌块在工程中的应用的文献很少，也不见相关的试验资料，规范更是一片空白，使得该砌块的推广使用受到很大的限制。本文就是对该砌块组成墙体的基本力学性能的试验和理论研究，并对研究的成果进行了分析和总结，给出了一些结论和建议，希望这些结论和建议具有一定的现实意义。 具体的研究内容如下： 1、采用有限元分析软件Ansys模拟墙体在实际工程中在轴心和偏心竖向力作用下的性能，对其进行非线性分析，根据分析成果来指导和分析墙体在竖向荷载作用下的性能。并将程序分析的结果与具体的实验结果进行比较和分析。 2、对该砌块进行抗压试验，得到该砌块的抗压强度，同时使用同一批试块，将这些试块的外侧聚苯层去除后，进行抗压试验，并将所得到的抗压强度平均值与原砌块的抗压强度平均值进行比较与分析。 3、制作五片由该砌块组成的标准尺寸砌体，并对这些砌体进行抗压承载力试验，得到该砌体的抗压强度。 4、按照不同的构造要求，砌筑3片偏心受压墙体，并对其进行抗压试验，观察其受力性能，并记录其开裂荷载、裂缝开展情况、破坏荷载及破坏形态，并与前期砌筑的3片相同尺寸的轴心受压墙体的抗压试验情况进行比较，试图得到适合该墙的抗压承载力的计算方法，并探讨了在竖向荷载作用下不同构造措施对墙体受力性能的影响。 5、砌筑两组尺寸及构造完全相同的标准尺寸试件，按照不同的偏心方向及偏心矩进行抗压试验，观察其受压性能，并记录其开裂荷载、裂缝开展情况、破坏荷载及破坏形态，试图以这些数据及现象来研究这种复合小型空心砌块砌体偏心受压短柱的受力性能及计算方法。 6、对四组共12片尺寸为标准尺寸、砂浆强度不同的试件进行抗压试验，记录其在承受竖向荷载时的开裂荷载、破坏荷载以及各级荷载作用下的横向和竖向变形，企图通过大量的实验数据得到这种新型复合混凝土小型空心砌块砌体的弹性模量和泊松比，并与现有资料中小型混凝土空心砌块砌体的弹性模量和泊松比进行比较和分析，给出适合这种砌块的弹性模量和泊松比。 通过试验和理论分析，提出了这种复合砌块墙的轴心抗压、偏心抗压承载力的建议的计算方法，同时也提出了设计、构造建议和施工建议，希望能为这种复合混凝土小型空心砌块的推广和应用提供参考。