張 濤，蘇軍陽(yáng)

(雙鴨山市水務(wù)局，黑龍江雙鴨山155100)

漿砌石廣泛應(yīng)用于水利工程中，如重力式擋土墻、堤岸、壩體護(hù)坡以及壩體砌筑。不同工程部位結(jié)構(gòu)及不同受力情況對(duì)砌石的石料、尺寸及膠凝材料有不同的要求，這些均需經(jīng)過(guò)強(qiáng)度試驗(yàn)得以正確評(píng)價(jià)，以求滿足工程設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)項(xiàng)目一般包括砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)和彎曲抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。

1 砌體單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

1.1 試件尺寸、砌置及石料、砂漿試驗(yàn)

1.1.1 試件尺寸及試件砌置

砌體 抗 壓 試 件 的 尺 寸，分 為 100 cm×100 cm、40 cm×40 cm×40 cm、20 cm×20 cm×40 cm共 3種，而以100 cm×100 cm的試件為為重點(diǎn)。石料主要為石灰?guī)r，也有一部分花崗巖和石英砂巖。石塊的最大邊長(zhǎng)不大于試件最小邊長(zhǎng)的1/3，最小邊長(zhǎng)不小于試件最小邊長(zhǎng)的1/10。石塊的形狀，分為亂毛石、毛料石(上下面平行的基本六面體)和條石3種，條石要求六面體各面相互垂直，但由于加工和砌置的誤差，灰縫立面與垂直面不盡完全重合，偏差約5°～ 10°。試驗(yàn)所用水泥及砂的標(biāo)號(hào)品種不一，故水泥砂漿的強(qiáng)度，不以其配比及齡期控制，而以試件試驗(yàn)時(shí)與其相同砂漿試塊(7.07 cm3)實(shí)測(cè)值的平均抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)。

試件采用鋪漿法分層砌置，3層石塊組成的試件以豎砌為主，即以石塊的大面為立面，3層以上者以臥砌為主或臥、豎間砌。砌置時(shí)，先鋪砂漿厚2－3cm，然后鋪置用水潤(rùn)濕的石塊，立縫寬1～2 cm，縫內(nèi)充填砂漿并用砌刀或鐵片搗實(shí)。鋪置時(shí)力求同層高度一致，上下層立縫錯(cuò)開。

1.1.2 石料及水泥砂漿試驗(yàn)

試件所用石料及水泥砂漿，曾用小試件(5 cm×5 cm×5 cm)進(jìn)行試驗(yàn)，見(jiàn)表1及表2。表1，石料的強(qiáng)度和彈性模量各有兩行，上面為試驗(yàn)的最小值與最大值，下面為平均值。

根據(jù)表2資料，可得如下近似關(guān)系:水泥砂漿的彈性模量值約為其抗壓強(qiáng)度值的1 000倍，即E2≈1 000 R2;水泥砂漿與石塊接觸面的抗切強(qiáng)度為其相應(yīng)劈裂抗拉強(qiáng)度的1.8～2.5倍，平均2倍，即C≈2σt。

表1 水泥砌漿的彈性模量值

1.2 試驗(yàn)布置及試驗(yàn)內(nèi)容

軸心受壓時(shí)漿砌石體的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，分別在野外和室內(nèi)進(jìn)行。100 cm×100 cm×100 cm的大試件在野外巖硐中進(jìn)行， 石 料 為 石 灰 巖;40 cm×40 cm×40 cm 及20 cm×20 cm×40 cm的小試件均在室內(nèi)進(jìn)行，試件所用石料前者為花崗巖，后者有花崗巖和石英砂巖兩種。

1.2.1 試驗(yàn)布置

100 cm×100 cm×100 cm的大試件，于巖硐內(nèi)用2臺(tái)高壓電動(dòng)油泵帶動(dòng)4個(gè)并聯(lián)的320 t千斤頂加荷，試件的4個(gè)側(cè)立面各用量成10 mm以上的8個(gè)百分表測(cè)量變形，試驗(yàn)布于事先設(shè)計(jì)好的安裝圖。

表2 水泥砂漿彈性模量試驗(yàn)成果

2 砌體強(qiáng)度計(jì)算方法

各砌體單軸抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式列于表3。

表3 砌體強(qiáng)度計(jì)算公式

表中的σt、C、f分別為為塊與砂漿間的抗拉強(qiáng)度、抗切強(qiáng)度(黏著力)、摩擦系數(shù);σT為石塊的抗拉強(qiáng)度;θ為立縫接觸面(破裂面)與垂直向的夾角。

從表3可知，在f值相同的條件年，由于f值相同的條件下，由于對(duì)于而增高，故條石砌的強(qiáng)度比毛料石、亂毛石砌的要高，反映了石塊形狀對(duì)強(qiáng)度的影響;由于隨f值的拉高而提高。

［1］ 湖南省水利電力局.韶山灌區(qū)第三分冊(cè)［M］.北京:水利電力出版社，1979.