新型保温承重混凝土砌块砌体抗剪性能影响因素探析

孙龙 ，张思嘉 ，吴健 ，唐玉莹

（宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁 223800）

0 前言

砌体结构主要是由砌块和砂浆构成，而砌块可以分为烧结砖、普通砖、多孔砖、混凝土砌块、毛石、毛料石等[1]。从古到今，由于砖和石材具有良好的物理力学性能，可以就地取材，施工方便，费用不高等优点，所以一直是我国的主要建材[2-3]。本文所研究的保温承重混凝土砌块，不但能满足墙体承载力的要求，而且能保证建筑节能的要求。本文以吕慧慧[4]所做新型保温承重混凝土砌块砌体抗剪性能试验研究为基础，研究分析了影响该种砌块砌体抗剪性能的因素，促进了保温承重砌块的发展，为接下来制定相应的规范提供了基础。

1 砌体抗剪强度的主要影响因素

由于砌体本身的离散型，各向异性，砌体的内部结构既不是一个连续的整体，也不是完全的弹性材料，影响砌体抗剪强度的因素很多。根据前人所做的大量砌体结构的抗剪试验，并参考国内外文献，砌体抗剪强度的大小主要取决于砌块和砂浆层之间的粘结力，所以研究砌体抗剪强度的主要影响因素就是研究粘结力，再根据本文所研究砌块的特点，砌体抗剪强度的主要影响因素有以下几点。

1.1 砂浆的强度

1.2 砂浆的厚度

砂浆的厚度对砌体抗剪强度的影响很大，在其他条件不变的情况下，减小砂浆层的厚度，砂浆的侧向变形就会减小，所以砌体的抗剪强度就会增大。本文中所研究的砌块采用薄层砂浆砌筑，厚度为3mm～4mm,而普通砂浆灰缝厚度为8mm～10mm，将两种砂浆的强度换算成相等后，再进行比较，发现薄层砂浆试件的抗剪强度要比普通砂浆试件的抗剪强度大得多。

1.3 砌体的砌筑质量

砌体的抗剪强度还跟砌体当时的砌筑质量相关，而砌筑质量又和砌筑时灰缝砂浆的饱满程度和砌块的含水率有关[5]。砌块的含水率越高，砌块的抗剪强度越高。砂浆的稠度影响砂浆的饱满度，水平灰缝和竖向灰缝的砂浆都对砌块的抗剪强度有影响，灰缝砂浆越饱满，砌块的抗剪强度越高。这两者中灰缝砂浆的饱满程度更是起到决定性的作用。

1.4 砌块的块型

砌块的块型对砌块的抗剪强度也有影响。一般来说，两端封闭式的砌块要比两端开口式的砌块抗剪强度要高。另外，值得一提的是砌块的孔洞能有效增强砌块和砂浆的粘结，但是孔洞减小了砌块的受剪面积[6]，所以砌块的孔洞率对砌块的抗剪强度是有影响的，但到底是增大了还是减小了不好判断。另外，孔洞的尺寸、数量、位置分布也对砌块的抗剪强度有影响[7]。

1.5 砌块的强度

砌块本身强度是影响其抗剪强度的重要因素。砌块的强度越高，砌块的制作质量越好，砌块表面越粗糙，砌块的抗剪强度就越大。

1.6 试验方法

砌体的抗剪强度还和试件的尺寸大小、形式和加载方式等相关，试验方法不同，试验所得的抗剪强度也不同。本文中按照《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T50129-2011)的规定，采用水平剪切的方式进行实验。

1.7 销键的影响

销键与砂浆共同作用，可以有效增大砌体的抗剪强度。本文中砌块的销键制作质量比上一代要好，销键与砌块连成一体，共同浇筑制作，保证了销键的质量。销键的高度为10mm，而薄层砂浆厚4mm，在砌筑时，两者相结合后，销键还有6mm的高度是插入到上层砌块的底部圆孔中，所以在剪切试验时，销键可以充分发挥作用，提高砌体的抗剪强度。

2 薄层砂浆和销健的抗剪影响

2.1 薄层砂浆的影响

本文分析的砌块砌体是采用薄层砂浆砌筑抗剪试件。所用的薄层砂浆厚度为3～4mm，是在提供相应的指标后，由工厂生产制作完成。而普通砂浆厚度为8～10mm，由实验室老师调配。在将薄层砂浆试件与普通砂浆试件进行对比分析时，因为两者除了砂浆厚度不同以外，砂浆强度也有差异。分析前首先将普通砂浆的强度换算成薄层砂浆的强度，相当于把普通砂浆的强度提高到薄层砂浆的水平，然后再进行比较。试验发现薄层砂浆试件的抗剪强度比换算后的普通砂浆试件的抗剪强度要高，原因是砂浆层的厚度减小后，砂浆的侧向变形减小了，所以试件的抗剪强度就提高了。

2.2 销健的影响

本文中的新型保温承重砌块与普通混凝土砌块相比，增加了4个销键。销键对于砌体的抗剪、抗震性能都有帮助。本文所研究砌块的销键高度为10mm，内直径为20mm，外直径为40mm，与砌块整体浇筑制作，连成一体，销键的底部对应位置为直径40mm的圆孔，砌筑时下层砌块的销键刚好能插进上层砌块的圆孔，于是能实现对孔砌筑，销键部分做成空心是为了提高砌块的保温性能。本文中所研究的销键高10mm，而薄层砂浆厚4mm，所以有6mm的销键部分会被剪到，与无销键试件相比，有销键试件的抗剪强度会有一定程度的提高，而且销键约束了砂浆的侧向变形。所以增加了销键，可以提高试件的抗剪强度。

3 小结

本文分析的新型保温承重混凝土砌块具有保温、隔热、节约资源、节能、造价低等优点，符合现代墙体材料的发展方向，在市场上拥有很好的发展前景。该砌块的受剪面可以看成是由三部分组成：即砌块部分、砌块与砂浆的接触面、砂浆部分。在试验基础上分析了影响其抗剪性能的主要因素，认为销键和薄层砂浆对于砌体抗剪强度的提高是有帮助的。