新型珍珠岩混凝土砌块砌体抗压性能试验研究

陈海

（南京国电南自新能源工程技术有限公司）

0 前言

随着《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》的不断推广和深入，各地区新型墙体材料的应用比例不断提高，一大批高强质轻、保温性能好、生产成本低的新型混凝土砌块应运而生。

本文研究的新型珍珠岩混凝土砌块主要特征有：①砌块内掺珍珠岩和岩棉，砌块保温性能较好；②砌块内掺岩棉，解决了废弃岩棉二次利用问题；③集高强、质轻、保温、利废等一系列优点与一身。通过对其砌体抗压性能进行试验研究，为其在实际工程中的应用提供理论依据。

1 试验概况

1.1 砌块

本试验采用的新型珍珠岩混凝土砌块由扬州市某新型建材有限公司提供。砌块容重约为10kN/m3，主要用于框架结构非承重填充墙。砌块规格为390mm×190mm×190mm，砌块如图1 所示。

1.2 砌块抗压强度

根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T 50129—2011)相关规定，随机抽取5 块珍珠岩混凝土砌块进行抗压强度试验，试验前采用水泥砂浆对试件承压面和受荷面进行找平处理，送入标准养护室养护3 天后进行抗压试验。经试验测定，砌块抗压强度分别为7.8MPa、7.6MPa、7.5MPa、8.0MPa、7.2MPa，取其平均值7.6MPa 作为珍珠岩混凝土砌块抗压强度值[1]。

图1 珍珠岩混凝土砌块

1.3 砌体试件制作

根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T 50129—2011)相关规定，由1 名中等技术水平瓦工采用M5、M7.5、M10 强度等级砂浆分别砌筑三组（每组6 个，共18 个）珍珠岩混凝土砌块砌体试件，试件尺寸为1000mm×590mm×190mm，砌筑灰缝厚10mm[2]，砌体抗压试件如图2 所示。

1.4 砂浆抗压强度

图2 珍珠岩混凝土砌块砌体抗压试件

根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T 50129—2011) 及《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009)相关规定，制作珍珠岩混凝土砌块砌体抗压试件前，每种强度等级砂浆留取6 块标准试块进行砂浆立方体抗压试验。经试验测定，各组砂浆抗压强度平均值为5.6、7.6、10.5MPa[3]。

2 砌体抗压试验

2.1 试验方法

试验开始前，采用几何对中方式不断调整砌体位置，使受压试件的中心线与试验机轴线对齐。若试验机上下压板与砌体表面接触不完全，可垫上一些细湿沙，以保证试件受压面受压均匀。

试验开始后，采用匀速连续加载方式,应避免冲击。每级荷载按预估破坏荷载的10%施加，并应在1～1.5min 内均匀加完，在每级荷载加载完毕后，恒载1～2min 后加载下一级荷载。当荷载加至预估破坏荷载的50%以后，宜将每级荷载减小至预估破坏荷载的5%，当试件出现初始裂缝后，将每级荷载恢复至预估破坏荷载的10%，当试验机的测力计指针明显回退时，可认为砌体抗压试件已经破坏，试验过程中应记录试件破坏形态和试件最终破坏荷载值[2]。

2.2 试验现象

从受压开始，砌体试件在加载到约为最终破坏荷载的60%～70%时，试件表面出现一条初始裂缝，可发现压力试验机表盘指针在此裂缝出现时会停滞不前或有轻微回落现象。

当荷载加至最终破坏荷载的80%～90%时，砌体内部发出的“滋滋”声，外表面初始裂缝裂缝迅速加深变宽，形成贯通上下的主裂缝，最终砌体试件被压碎，压力机试验表盘指针迅速回落，抗压砌体试件破坏形态如图3 所示。

2.3 试验结果分析

珍珠岩混凝土砌块抗压试件是参照《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T 50129—2011)中砌体标准抗压试件进行设计制作的，故其抗压强度采用标准中的公式计算[2]，如式⑴。

图3 珍珠岩混凝土砌块砌体抗压试验破坏形态

式⑴中：fc，i——试件的抗压强度(N/mm2)；

N——试件的抗压破坏荷载(N)；

A——试件的截面面积(mm2)。

分析数据可知，新型珍珠岩混凝土砌块砌体初裂荷载约为最终破坏荷载的60%～70%，与普通混凝土砌块砌体相比，表现出较明显的脆性特征。

表1 珍珠岩混凝土砌块砌体抗压结果

现行《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)中普通混凝土砌块砌体抗压强度平均值计算公式，如式⑵[4]：

式⑵中：

fm——砌体抗压强度平均值(MPa)；

f1--块体的抗压强度平均值(MPa)；

f2--砂浆的抗压强度平均值(MPa)；

k1--与块体类别有关的参数；

α——与块体高度及砌体类别有关的参数；

k2——砂浆强度较低或较高时砌体抗压强度的修正系数。

根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)规定，此处考虑α 的取值与混凝土小型空心砌块的一样为0.9，由附录注释知k2取值为1，通过计算可得新型珍珠岩混凝土砌块砌体抗压强度计算值。

分析数据可知，新型珍珠岩混凝土砌块砌体抗压强度试验平均值较计算值略大。

表2 珍珠岩混凝土砌块砌体抗压强度计算值

3 结论

⑴新型珍珠岩混凝土砌块砌体受压破坏过程与普通混凝土砌块砌体受压破坏过程类似，但其初裂荷载约为最终破坏荷载的60%～70%，与普通混凝土砌块砌体相比，表现出较明显的脆性特征。

⑵对比发现新型珍珠岩混凝土砌块砌体抗压强度试验平均值较计算值略大，故《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011) 中的抗压强度计算公式可用于计算新型珍珠岩混凝土砌块砌体抗压强度。