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第二章 砌体结构基本理论 主讲： 管品武 教授、博士 第二章 砌体结构基本理论 第1节 概述 砌体结构是指用砖、石或块材，用砂浆砌筑的结构。砌体按照所采用块材不同，可分为砖砌体、石砌体和砌块砌体三类。 砌体结构的特点是材料的复合性和低强度、结构的空间性和多功能、构件的受压性和大截面、砌筑的手工性和现场制作。 砌体结构具有很多明显的优点，因此应用范围广泛。但也存在明显缺点，也限制它在某些场合下的应用 。 第2节 砌体的性能、强度等级及其指标 2.2.1 块材性能 砌体所有块材的种类很多，如：①烧结普通砖；②烧结多孔（或空心）砖；③非烧结蒸养砖；④工业废料砌块；⑤混凝土空心砌块；⑥石材等。 ①②③以烧结普通粘土砖（也称粘土砖或砖）为代表，④以粉煤灰砌块为代表，⑤以混凝土小型空心砌块为代表，⑥以料石和毛石为代表。 粘土砖对砖砌体性能的主要影响因素有 （3）质地 指原材料中含可溶性盐类（如硫酸钠等）和石灰石等杂质的程度。如可溶性盐类过多，会引起砖表面泛霜、酥松甚至剥落；如夹杂石灰石过多，会导致砖块开裂、砖体爆裂。 （4）抗风化性能 指在干湿、温度、冻融变化等物理因素下，材料保持原有性能的能力。它对砌体结构构件的耐久性有重要影响。 （5）外观质量 指尺寸偏差、弯曲度、砖棱掉角等。 粉煤灰砌块砌体性能主要影响因素有立方体抗压强度、人工碳化后强度、抗冻性、密度、干缩值、外观质量等。 混凝土小型空心砌块砌体性能的主要影响因素有砌块抗压强度、干缩率、自然碳化系数、抗冻性、外观质量等。 料石砌体性能的主要影响因素有立方体（边长70mm）抗压强度、表观密度、吸水性、耐水性（软化系数）、抗冻性、风化程度等。毛石则为形状不规则的石材，中部厚度不应小于200mm。 2.2.2 块材强度等级及其指标 烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级为：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10； 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级为： MU25、MU20、MU15和MU10。 其中MU表示砌体中的块体（masonry unity），其后数字表示块体的强度大小，单位为MPa。确定粉煤灰砖的强度等级时应乘以自然碳化系数，当无自然碳化系数时，可取人工碳化系数的1.15倍。 烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级指标分别见表2—1和表2—2。 混凝土空心砌块的强度等级是根据标准试验方法，按毛截面面积计算的极限抗压强度MPa值来划分的。 混凝土小型砌块的强度等级为：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5； 轻集料混凝土小型空心砌块的强度等级为MU10、MU7.5和MU5；非承重砌块的强度等级为MU3.5。混凝土小型空心砌块的强度等级指标见表2—3。对掺有粉煤灰15%以上的混凝土砌块，在确定其强度等级时，砌块抗压强度应承以自然碳化系数，当无自然碳化系数时，可取人工碳化系数的1.15倍。 石材的强度等级为：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。 2.2.3 砂浆性能和强度等级 砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰、粘土）、细骨料和水按适当比例配制而成的材料。 砂浆对砌体性能的主要影响因素有： （1）强度 指砂浆立方体（70.7mm边长）的抗压强度。它直接影响砌体的抗压强度，也间接影响砌体中块材与砂浆间的粘着力和粘结强度。 （2）变形 指砂浆受压后的竖横向变形性能。与砂浆的抗压强度直接相关，也是砌体弹性模量的主要影响因素。 （3）和易性 指砂浆均匀铺砌在粗糙砖石或砌块基面上的容易程度，是保证砌体工程质量的重要因素。它包括两方面： ①流动性（也称稠度），用砂浆稠度仪测定的沉入度（mm）表示； ②保水性，是新拌砂浆保持水分的能力，用分层度仪测定的分层度（mm）表示。 砌筑砂浆的强度等级为M15、M10、M7.5、M5和M2.5；其中M表示砂浆（mortar），其后数字表示砂浆的强度大小（单位为MPa）。 确定砂浆强度等级时应采用同类块体为砂浆强度试块底模，由边长为70.7mm的立方体试块，在温度为15~25oC环境下硬化、龄期28天（石膏砂浆为7天）的抗压强度来确定。当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强度。 2.2.4 砌体的受压性能 （一）砌体的受压破坏特征 试验研究表明，砌体轴心受压从加载到破坏大致经历三个阶段: 第一阶段：从砌体受压开始，当压力增大至50%~70%的破坏荷载时，在砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下出现第一批裂缝。在此阶段裂缝细小，未能穿过砂浆层，如果不再增加压力，但块砖内的裂缝也不继续发展（图2—