□張東嶺 □張 霞 □耿攀攀

（河南方正水利工程咨詢有限公司）

一、前言

隨著我國可持續(xù)發(fā)展方針的實施，在建筑領域，國家提出了節(jié)能、節(jié)土的墻體改革政策。目前以粉煤灰為主要材料來制做的建材制品主要是非承重墻體材料，承重墻體材料較少。蒸壓粉煤灰實心磚是一種新型的建筑材料，以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加適量石膏和集料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護而成，具有節(jié)約能源、防止污染、保護環(huán)境、變廢為寶的優(yōu)點。

通過對蒸壓粉煤灰實心磚砌體進行受壓試驗研究，可以全面認識該類磚砌體的抗壓性能，促進蒸壓粉煤灰實心磚的利用，還可以為進一步的試驗研究及編制相應的應用技術規(guī)程提供依據(jù)[1]。

二、試驗方案和試件制作

（一）試驗方案

本試驗所采用的蒸壓粉煤灰磚規(guī)格尺寸為240mm×115mm×53mm，強度等級為MU15；試驗所用砂漿為混合砂漿，砂為中砂，強度等級分別為M7.5、M10和M15。本文抗壓試驗的試件根據(jù)混合砂漿的強度等級分為3組，每一組3個試件，共9個試件。

（二）試件制作

根據(jù)《砌墻磚試驗方法》（GB/T2542-2003）和《建筑砂漿基本性能試驗方法》（JGJ70-90），試件的尺寸為 240mm×370mm×720mm，高度為12皮磚，為了保證試件上下截面均勻受壓，其上下表面均采用10mm厚的1：3水泥砂漿抹面，高厚比為3。具體砌筑方式如圖1所示。

圖1 試件側面及橫截面

三、抗壓試驗

（一）試驗過程

本試驗所有試件都在同一臺500t壓力試驗機上進行。在試件養(yǎng)護28d后將開始試驗，試件由帶吊鉤的鋼墊板吊至試驗機上。試件就位時，在承壓臺上均勻撒上一層干砂，然后將試件移置于砂上，左右磨動試件兩次，保證承壓臺與試件底部、干砂緊密接觸，起到墊平的作用。試件再用幾何對中，使試件四個側面的豎向中線對準試驗機的軸線。為了避免應力集中，在試件頂部與加荷設備之間放置塑性墊板，如圖2所示。

圖2 試驗裝置

根據(jù)《砌體結構》中的砌體極限承載力公式可以計算得到各個試件的極限承載力。本試驗正式加載前，首先進行預加載校正，預加載采用分級加載，但不宜超過試件極限荷載的5%。當試件開裂后，以極限承載力的10%進行加載，直到試件破壞。試件破壞形式如圖3所示。

圖3 試件破壞形態(tài)

（二）抗壓試驗參數(shù)

蒸壓粉煤灰實心磚砌體的抗壓試驗參數(shù)如表1所示。

表1 受壓構件幾何特征參數(shù)

（三）抗壓強度試驗結果

式中：fc,m-試件抗壓強度（MPa）；N-試件的抗壓破壞荷載（N）；A-試件的截面面積（mm2）。

按照式（1）對試驗結果進行計算，得到試件的實測開裂荷載和破壞荷載如表2所示。

通過對砌筑試件時制作的各組砂漿試件的抗壓強度測定，得到各組砂漿實測抗壓強度平均值分別為7.6、10.3、15.3MPa。

試驗中各試件實際抗壓強度由式（1）求得，其計算結果取值應精確至0.01 MPa。

表2 試件抗壓強度分析表

四、砌體抗壓強度取值

（一）抗壓強度標準值

砌體的強度標準值是一種特征值。根據(jù)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50068-2001)的要求，將各類砌體的標準強度統(tǒng)一取為其強度分布的95%下分位值 (相當于強度的統(tǒng)計平均值減去1.645倍的標準差σf，即從概率的意義上說，在符合規(guī)定質(zhì)量的砌體強度實測總體中，砌體的強度標準值應具有不小于95%的保證率，由此定義，砌體的抗壓強度標準值fk可按式（2）、（3）計算：

式中：fm-砌體的強度平均值；σf-砌體強度的標準差；δf-砌體強度的變異系數(shù)。

試驗變異系數(shù)δf=0.02，代入式（2）得：

（二）抗壓強度設計值

砌體的強度設計值f是砌體結構構件按照承載力極限狀態(tài)設計時所采用的砌體強度代表值，為砌體強度的標準值除以材料性能分項系數(shù)，按下式計算。

式中rf為砌體材料性能分項系數(shù)，根據(jù)施工現(xiàn)場的質(zhì)量保證體系，砂漿和混凝土強度變異程度的大小，砌筑工人技術等級等方面的綜合水平，將施工質(zhì)量控制等級分為A、B、C三級。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，施工質(zhì)量控制等級為B級時，砌體的材料分項系數(shù)取為rf=1.6，則砌體的抗壓強度設計值為：

計算結果見表3。

表3 蒸壓粉煤灰磚砌體抗壓強度指標（單位：MPa）

圖4 抗壓強度試驗值與粘土磚砌體抗壓強度設計值比較

圖示4表明，蒸壓粉煤灰磚砌體的抗壓強度均高于現(xiàn)行《砌體結構設計規(guī)范》規(guī)定的燒結黏土磚砌體相應的強度，為穩(wěn)步推廣該磚作為新型承重墻體材料并考慮一定的安全儲備，建議蒸壓粉煤灰磚砌體的抗壓強度設計值取與《砌體結構設計規(guī)范》（GB50003-2001）規(guī)定的粘土實心磚砌體強度的設計值相同，如表4所示。

表4 蒸壓粉煤灰磚砌體抗壓強度取值（單位：MPa）

五、結論

與粘土磚（燒結普通磚、燒結多孔磚）砌體相比，表面帶凸凹槽的蒸壓粉煤灰磚砌體的抗壓強度均高于《砌體結構設計規(guī)范》規(guī)定的粘土磚砌體相應的強度，則采用《砌體結構設計規(guī)范》規(guī)定的粘土磚的強度設計值是可行的。

[1]謝俊瑩，張東嶺等.蒸壓粉煤灰盲孔磚砌體抗剪性能的試驗研究[J].華北水利水電學院學報，2009（4）.