吳方伯，任煥青，劉 彪，李 鈞,2

(1. 湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082；2. 中航建筑工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

新型混凝土橫孔空心砌塊砌體受壓性能研究*

吳方伯1?，任煥青1，劉 彪1，李 鈞1,2

(1. 湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082；2. 中航建筑工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

對(duì)砌塊混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25～C45的新型混凝土橫孔空心砌塊及砌體進(jìn)行受壓試驗(yàn)，研究砌塊混凝土抗壓強(qiáng)度、砌塊抗壓強(qiáng)度和砌體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系.試驗(yàn)結(jié)果表明：砌塊初裂荷載約為破壞荷載的84%～90%，砌體初裂荷載約為破壞荷載的80%～94%；砌塊混凝土每提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，砌塊強(qiáng)度提高13%～23%，砌體強(qiáng)度提高13%～30%，且提高幅度逐漸減?。茖?dǎo)了砌塊抗壓強(qiáng)度平均值計(jì)算公式；《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003—2011)建議采用的砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值計(jì)算公式對(duì)新型橫孔空心砌塊砌體并不適用；提出了新型橫孔空心砌塊砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式.

橫孔空心砌塊；抗壓強(qiáng)度；抗壓強(qiáng)度平均值公式

混凝土小型空心砌塊符合可持續(xù)發(fā)展要求，是一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的墻體材料[1].但混凝土小型空心砌塊建筑存在保溫隔熱性能差、防滲性能差等缺點(diǎn).針對(duì)混凝土小型空心砌塊存在的一系列問(wèn)題，本文提出了一種新型混凝土橫孔空心砌塊，該砌塊保溫隔熱性能好、自重輕，多用于填充墻.砌塊主要由凸肋、頂板、底板和左右側(cè)壁組成.橫孔空心砌塊現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、產(chǎn)品化，并編制了構(gòu)造圖集、技術(shù)規(guī)程、省級(jí)工法，提出了制作、施工工藝和質(zhì)量控制技術(shù).砌塊的物理性能、力學(xué)性能及墻體抗震性能已經(jīng)得到了較全面的試驗(yàn)研究[2]，但對(duì)于橫孔空心砌塊與砌體的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式研究較少.本文通過(guò)新型混凝土橫孔空心砌塊和砌體的受壓性能試驗(yàn)，研究砌塊混凝土抗壓強(qiáng)度、砌塊抗壓強(qiáng)度、砌體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，并對(duì)砌塊及砌體的抗壓強(qiáng)度平均值公式進(jìn)行了推導(dǎo).

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)用砌塊及砌體砌筑方式

試驗(yàn)所用砌塊均生產(chǎn)自湖南思為科技開發(fā)有限公司，并采用了A和B兩種規(guī)格的砌塊.A類砌塊尺寸為295 mm×190 mm×218 mm，B類砌塊尺寸為295 mm×100 mm×218 mm.A類砌塊結(jié)構(gòu)型式如圖1所示.

砌塊砌筑前1～2 d進(jìn)行澆水濕潤(rùn)，清除砌塊表面的雜物.砌筑時(shí)先在側(cè)壁上方砌筑水泥砂漿，待水泥砂漿穩(wěn)定不再塌落時(shí)再砌筑上一皮砌塊，砌筑過(guò)程中須保證上皮砌塊底板不會(huì)與下皮砌塊凸肋接觸，上下皮砌塊通過(guò)側(cè)壁和砌筑砂漿傳力.

1.2 試件設(shè)計(jì)與制作

砌塊抗壓試驗(yàn)參照《混凝土小型空心砌塊試驗(yàn)方法》(GB/T 4111—1997)[3]的規(guī)定處理試件的坐漿面和鋪漿面.所有砌塊均在側(cè)壁上方及凸肋處用水泥砂漿找平，且水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度較高，以保證砂漿不會(huì)先于砌塊破壞.找平前，首先將鋼板放置在平整的地面上，用水平尺找平放穩(wěn)，再在鋼板上涂一層機(jī)油，然后均勻鋪一層約5 mm厚的水泥砂漿[4]，將砌塊平穩(wěn)壓入砂漿層中，砌塊底部多余的砂漿沿棱邊刮去.24 h后，用類似的方法將水泥砂漿填滿側(cè)壁上方和凸肋處，水泥砂漿層高出凸肋5 mm.再把涂有機(jī)油的玻璃板壓在砌塊的砂漿層上，用水平尺找平后，在室內(nèi)自然環(huán)境下養(yǎng)護(hù).

3皮砌塊高的砌體試件可反映墻體的實(shí)際受力狀態(tài)[5]，《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50129—2011)[6]規(guī)定混凝土砌塊砌體的高厚比β宜介于3～5之間，試件寬度為1.5～2倍的塊體長(zhǎng)度.因此，綜合考慮以上因素，A類砌體4皮砌筑，β約為4.5.B類砌體3皮砌筑，β約為6.試件長(zhǎng)度為1.5倍的砌塊長(zhǎng)度加灰縫砂漿的厚度.試件設(shè)計(jì)如圖2所示.砌體試件擬采用2種不同強(qiáng)度的水泥砂漿砌筑.試驗(yàn)總體方案設(shè)計(jì)情況見(jiàn)表1.

圖2 標(biāo)準(zhǔn)砌體受壓試件

1.3 試驗(yàn)加載方法

砌塊受壓試驗(yàn)采用液壓壓力試驗(yàn)機(jī)加載.砌塊置于承壓板上，用橡膠皮墊覆蓋砌塊找平砂漿上表面，使砌塊軸線與承壓板壓力中心重合，緩慢均勻加載，加載速率統(tǒng)一為0.5 kN/s，試驗(yàn)機(jī)指針突然大幅度回退時(shí)標(biāo)志著砌塊破壞，記錄最大破壞荷載.

砌體受壓試驗(yàn)參照《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50129—2011)[6]的規(guī)定設(shè)計(jì)加載方案.儀器全部安裝完畢后，在預(yù)估破壞荷載值的5%～20%內(nèi)，反復(fù)預(yù)壓3～5次.預(yù)壓后卸荷并記錄初始讀數(shù)，然后正式加載，每級(jí)荷載為預(yù)估破壞荷載值的10%，并在1～1.5 min內(nèi)均勻加完；恒荷1～2 min后施加下一級(jí)荷載，施加荷載時(shí)不得沖擊試件.加荷至預(yù)估破壞荷載值的50%后，每級(jí)荷載減小至預(yù)估破壞荷載值的5%.當(dāng)試件出現(xiàn)第一條裂縫后，每級(jí)荷載恢復(fù)至預(yù)估破壞荷載值的10%.

表1 試驗(yàn)總體方案設(shè)計(jì)

Tab.1 Overall design of the tests

混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)砌塊規(guī)格砌塊數(shù)量砌筑砂漿砌體數(shù)量C25A5砂漿1砂漿233B5砂漿1砂漿233C30A5砂漿1砂漿233B5砂漿1砂漿233C35A5砂漿1砂漿233B5砂漿1砂漿233C40A5砂漿1砂漿233B5砂漿1砂漿233C45A5砂漿1砂漿233B5砂漿1砂漿233

2 材性試驗(yàn)

2.1 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

砌筑砌體所用水泥砂漿參照《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[8](JGJ/T 70—2009)測(cè)試抗壓強(qiáng)度.標(biāo)準(zhǔn)立方體試件尺寸為70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm,一組六塊.試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，表中fmor為砂漿立方體抗壓強(qiáng)度，fmor的計(jì)算及取值原則參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,f2為砂漿立方體抗壓強(qiáng)度平均值.

表2 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

Tab.2 Compressive strength results of concrete cube

強(qiáng)度等級(jí)編號(hào)P/kNA/mm2f'c/MPafc/MPaC25123550.40596.59580.6122500225002250024.46226.51525.80525.594C30123713.8679.56670.1722500225002250031.72430.20329.78530.571C35123761.65791.55802.4222500225002250033.85135.18035.66334.898C40123870.08939.42925.6322500225002250038.6741.75241.13940.520C451231075.751034.171017.5922500225002250047.81145.96345.22646.333

表3 水泥砂漿抗壓試驗(yàn)結(jié)果

Tab.3 Compressive strength results of cement mortar

分組編號(hào)P/kNA/mm2fmor/MPaf2/MPa砂漿112345637.3436.0936.0141.142.7931.14998.494998.494998.494998.494998.494998.4910.0859.7479.72511.111.5588.6710.476砂漿212345649.6347.1953.8555.6746.5951.464998.494998.494998.494998.494998.494998.4913.40412.74514.54415.03512.58313.89813.702

3 試件典型破壞情況與結(jié)果

3.1 砌塊破壞形態(tài)及試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)表明，A和B兩類砌塊主要破壞形態(tài)相近.如圖3所示，裂縫首先出現(xiàn)在凸肋砂漿中部，隨著荷載的增加，砌塊凸肋與頂板交接內(nèi)側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后底板也出現(xiàn)縱向裂縫.頂板和底板處的縱向裂縫會(huì)向砌塊中部發(fā)展，側(cè)壁較少出現(xiàn)裂縫.隨著裂縫的逐漸開展，最終因凸肋與頂板交接處豎向裂縫的加寬及縱向裂縫的貫通致使砌塊破壞，破壞耗時(shí)較少，裂縫少且集中，表現(xiàn)出明顯的脆性.砌塊出現(xiàn)第一條裂縫到承載力全部喪失，時(shí)間較短，初裂荷載約為破壞荷載的84%～90%.

試驗(yàn)結(jié)果表明，橫孔空心砌塊的抗壓強(qiáng)度隨砌塊混凝土強(qiáng)度的提高而提高.砌塊混凝土材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25～C45時(shí)，混凝土每提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)砌塊強(qiáng)度提高13%～23%，且隨砌塊混凝土抗壓強(qiáng)度的提高，砌塊抗壓強(qiáng)度提高幅度呈下降趨勢(shì).砌塊受壓試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4和表5，表中F為初裂荷載，P為破壞荷載，A為砌塊毛截面面積，fb為砌塊抗壓強(qiáng)度，f1為砌塊抗壓強(qiáng)度平均值.

圖3 砌塊主要破壞形態(tài)

表4 A類砌塊抗壓試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Compression test results of block A

3.2 砌體受力過(guò)程及主要試驗(yàn)結(jié)果

新型混凝土橫孔空心砌塊砌體破壞形態(tài)如圖4所示.試件破壞過(guò)程第一階段：從加載至出現(xiàn)第一條裂縫.這一階段砌體的荷載-應(yīng)變曲線大致呈線性關(guān)系，砌體處于彈性工作狀態(tài).一般第一條裂縫出現(xiàn)在頂皮砌塊凸肋與頂板交角處，初裂荷載約為破壞荷載的80%～94%.第二階段：裂縫擴(kuò)展階段.砌體出現(xiàn)第一條裂縫后，隨著壓力增大，豎向砂漿裂縫向上下方向延伸，同時(shí)第二批裂縫出現(xiàn)在頂皮砌塊底板與側(cè)壁交角處.伴隨著吱吱聲，砌體處于彈塑性階段.第三階段：壓力增加至砌體破壞.隨著荷載緩慢增加，第一批裂縫貫通頂皮砌塊，底皮砌塊延伸較少，基本無(wú)裂縫；而第二批裂縫沿砌體縱向延伸，致使頂?shù)装迮c側(cè)壁斷開，這是導(dǎo)致砌體破壞的主要原因.A類砌體相比B類砌體，脆性更顯著.砌體應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖5所示.砌體受壓結(jié)果見(jiàn)表6和表7,表中f為砌體軸心抗壓強(qiáng)度，fm為砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值.經(jīng)計(jì)算，砌塊混凝土材料每提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)砌體強(qiáng)度提高13%～30%，且砌塊混凝土強(qiáng)度越高，提高幅度越小.

表5 B類砌塊抗壓試驗(yàn)結(jié)果

Tab.5 Compression test results of block B

fc/MPa編號(hào)F/kNP/kNA/mm2fb/MPaf1/MPa25.5941110.25130.63288124.5342130.40146.35289105.0623119.66136.29288124.7304113.25129.13287144.4975126.37140.73288124.8844.74230.5711159.85181.65287146.3262144.35166.69288125.7853156.55178.10286166.2244150.98170.41286165.9555166.85185.39288126.4346.14534.8981186.06205.35289107.1032183.52217.70292057.4543189.56213.23292057.3014176.98197.74286156.9105193.03215.37286157.5267.25940.521208.65231.83289108.0192212.54236.94286158.2803207.06246.50292058.4404213.71245.64286158.5845224.15251.57292058.6148.38846.3331243.52274.85295009.3172268.00298.012979510.0023253.53287.45297959.6484258.84300.282920510.2825243.53288.21292059.8699.823

圖4 砌體試件破壞形態(tài)

應(yīng)變

應(yīng)變

表6 A類砌塊砌體抗壓試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Compression test results of masonry A

4 砌塊抗壓強(qiáng)度公式推導(dǎo)

廣西、四川、廣州等有關(guān)建工、建材科研單位對(duì)不同抗壓強(qiáng)度的混凝土試件同原材料配置的混凝土小型空心砌塊進(jìn)行了995個(gè)試件的對(duì)比試驗(yàn)，按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法求得了小砌塊空洞率Rk/R的關(guān)系式[9]：

表7 B類砌塊砌體抗壓試驗(yàn)結(jié)果

Tab.7 Compression test results of masonry B

fc/MPaf2/MPa編號(hào)F/kNP/kNA/mm2f/MPafm/MPa25.59410.47613.70217079453001.74425966455001.45136073443941.64417586455001.89027080455001.75838090455001.9781.6131.87530.57110.47613.70218595453002.097283101453002.23038297453002.1411100115454002.533295115453002.539390110455002.4182.1562.49634.89810.47613.7021115125444922.8092110118444922.6523102123444922.7651115135450452.9972120133450452.9423120139450453.0862.7423.00840.5210.47613.7021117143455003.1432120141455003.0993120137455003.0111140151454923.3192130155455003.4073125149455003.2753.0843.33446.33310.47613.7021128155443943.4912130160443943.6043137158443943.5591150165455003.6262147170455003.7363152175455003.8463.5523.736

Rk/R=0.957 7-1.129K.

(1)

式中：Rk為混凝土砌塊28 d抗壓強(qiáng)度；R為混凝土立方體試件28 d抗壓強(qiáng)度；K為砌塊空洞率.

由于橫孔空心砌塊是橫向開孔砌塊，頂板和底板的混凝土對(duì)砌塊抗壓無(wú)貢獻(xiàn)，砌塊實(shí)際是靠側(cè)壁混凝土抗壓的，按實(shí)際材料的空心率進(jìn)行計(jì)算并不合適，應(yīng)將受壓側(cè)壁之外的其他混凝土都計(jì)入空心部分，以此計(jì)算的空心率稱為名義空心率Km[10].假定混凝土內(nèi)部孔隙均勻分布，名義空心率可通過(guò)材料空心率進(jìn)行換算，換算公式如式(2)：

(2)

式中：K為實(shí)際空心率;A′為側(cè)壁受壓混凝土面積；A為砌塊混凝土截面總面積.計(jì)算知，A類砌塊K=58%，Km=0.76 ；B類砌塊K=42%，Km=0.55.將公式(1)中的K用Km代替，計(jì)算得出的砌塊強(qiáng)度與砌塊混凝土強(qiáng)度的比值遠(yuǎn)大于試驗(yàn)比值，該公式不適用于新型橫孔空心砌塊.在公式(1)的基礎(chǔ)上，以f1/fc為因變量，以空心率Km為自變量，對(duì)本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸擬合，提出了新型混凝土橫孔空心砌塊抗壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式(3)，并對(duì)公式的計(jì)算比值與試驗(yàn)比值進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表8，可知公式(3)計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好.

f1/fc=0.45(1-Km).

(3)

表8 試驗(yàn)值與公式值的比較

Tab.8 Value comparison between the test and formula

砌塊規(guī)格編號(hào)fc/MPaf1/MPaf1/fc平均值公式計(jì)算值A(chǔ)1234525.59430.57134.89840.52046.3332.6873.3023.8044.2955.2540.1050.1080.1090.1060.1130.10820.108B1234525.59430.57134.89840.52046.3334.7426.1457.2598.3889.8230.1850.2010.2080.2070.2120.20260.2025

5 規(guī)范公式的適用性

利用《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[11](GB 50003—2011)中砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式計(jì)算新型混凝土橫孔空心砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度，并與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)算規(guī)范公式是否適用于橫孔空心砌塊砌體.我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范建議采用的砌體抗壓強(qiáng)度平均值計(jì)算公式如式(4)所示：

(4)

式中：fm為砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值；f1，f2分別為塊體強(qiáng)度等級(jí)值和砂漿抗壓強(qiáng)度平均值；α，k1為與砌塊類別和砌體類別有關(guān)的參數(shù)；k2為砂漿強(qiáng)度較低或較高時(shí)對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度的修正系數(shù).

對(duì)于混凝土砌塊，式(4)中α，k1和k2分別取0.9, 0.46和1；由于f2>10 MPa,規(guī)范公式計(jì)算結(jié)果需乘系數(shù)1.1-0.01f2.將試驗(yàn)值與規(guī)范公式計(jì)算值進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表9.A和B兩類砌體試驗(yàn)值分別為規(guī)范公式計(jì)算值的0.522和0.558倍，規(guī)范公式計(jì)算值大于試驗(yàn)值，誤差較大且偏于不安全，因此規(guī)范公式并不適用于新型混凝土橫孔空心砌塊砌體抗壓強(qiáng)度平均值的計(jì)算，橫孔空心砌塊砌體受壓強(qiáng)度平均值公式有待進(jìn)一步研究.

6 砌體受壓強(qiáng)度建議計(jì)算公式

由于新型混凝土橫孔空心砌塊是一種全新的砌塊型式，且砌塊結(jié)構(gòu)型式在不斷改進(jìn).經(jīng)計(jì)算，課題組以往所提出的橫孔空心砌塊砌體抗壓強(qiáng)度平均值公式fm= 0.2f1+0.3f2[12]并不適用于砌塊結(jié)構(gòu)型式改進(jìn)之后的砌體受壓試驗(yàn)情況，誤差較大.通過(guò)對(duì)規(guī)范公式(4)進(jìn)行改進(jìn)，得出了砌體抗壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式(5).利用公式(5)分別計(jì)算A和B兩類砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表10.試驗(yàn)值與公式(5)計(jì)算值的平均比值分別為1.093和1.168，可見(jiàn)公式(5)的計(jì)算結(jié)果安全可靠，且與A和B兩類砌塊砌體的試驗(yàn)結(jié)果都能很好地吻合.但由于試驗(yàn)場(chǎng)地及時(shí)間的限制，本文未能制作足夠批量的砌體受壓試驗(yàn)試件，且考慮到砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果具有一定的離散性，新型混凝土橫孔空心砌塊砌體仍需進(jìn)行大批量的試驗(yàn)研究工作，以使公式(5)得到進(jìn)一步驗(yàn)證.

(5)

表9 規(guī)范值與試驗(yàn)值的比較

Tab.9 Value comparison between the code and the test

砌塊規(guī)格編號(hào)fc/MPaf1/MPaf2/MPafm/MPa規(guī)范值/MPafm/規(guī)范值平均比值A(chǔ)125.5942.68710.47613.7020.9291.0381.9322.1120.4810.491230.5713.30210.47613.7021.2091.3542.3252.5440.5200.532334.8983.80410.47613.7021.3881.5352.6412.8880.5260.531440.524.29610.47613.7021.6191.7682.9473.2230.5490.549546.3335.25410.47613.7021.8711.9723.5323.8630.5300.5110.522B125.5944.74210.47613.7021.6131.8753.2213.3410.5010.561230.5716.14510.47613.7022.1562.4964.0674.4470.5300.561334.8987.25910.47613.7022.7423.0084.7245.1670.5800.582440.528.38810.47613.7023.0843.3345.3815.8850.5730.567546.3339.82310.47613.7023.5523.7366.2036.7840.5730.5510.558

表10 公式值與試驗(yàn)值的比較

Tab.10 Value comparison between the test and formula

砌塊規(guī)格編號(hào)fc/MPaf1/MPaf2/MPafm/MPa公式值/MPafm/公式值平均比值A(chǔ)125.5942.68710.47613.7020.9291.0380.9121.0201.0191.018230.5713.30210.47613.7021.2091.3541.0981.2281.1021.102334.8983.80410.47613.7021.3881.5351.2471.3951.1131.100440.524.29610.47613.7021.6191.7681.3911.5561.1641.136546.3335.25410.47613.7021.8711.9721.6671.8651.1221.0571.093B125.5944.74210.47613.7021.6131.8751.5201.6131.0611.162230.5716.14510.47613.7022.1562.4961.9202.1481.1231.162334.8987.25910.47613.7022.7423.0082.2302.4951.2301.206440.528.38810.47613.7023.0843.3342.5402.8421.2141.173546.3339.82310.47613.7023.5523.7362.9283.2761.2131.1401.168

7 結(jié) 論

1)砌塊受壓試驗(yàn)表明，砌塊混凝土材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25～C45時(shí)，砌塊初裂荷載約為破壞荷載的84%～90%.混凝土材料每提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)砌塊強(qiáng)度提高13%～23%，且隨砌塊混凝土強(qiáng)度的提高，砌塊強(qiáng)度提高幅度呈下降趨勢(shì).

2)砌體受壓試驗(yàn)表明，砌塊混凝土材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25～C45且采用文中所示2種強(qiáng)度的水泥砂漿砌筑砌體時(shí)，砌體初裂荷載約為破壞荷載的80%～94%.砌塊混凝土材料每提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)砌體強(qiáng)度提高13%～30%，且砌塊混凝土強(qiáng)度越高，提高幅度越小.

3)通過(guò)對(duì)砌塊受壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出了新型混凝土橫孔空心砌塊抗壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式.

4)按規(guī)范公式計(jì)算橫孔空心砌塊砌體抗壓強(qiáng)度時(shí)誤差較大，A和B兩類砌塊砌體試驗(yàn)值分別為規(guī)范計(jì)算值的0.522和0.558倍，誤差較大且偏于不安全，因此規(guī)范公式并不適用于橫孔空心砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算.

5)通過(guò)對(duì)規(guī)范公式進(jìn)行改進(jìn)，提出了橫孔空心砌塊砌體抗壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式.但由于試驗(yàn)場(chǎng)地和時(shí)間的限制，且砌體受壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有一定的離散性，砌體受壓強(qiáng)度平均值建議計(jì)算公式仍需進(jìn)一步驗(yàn)證.

[1] 萬(wàn)智,黃靚,劉燕,等.灌孔N式砌塊砌體抗壓強(qiáng)度理論研究[J]. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2011, 38(4): 20-24.

WAN Zhi, HUANG Liang, LIU Yan,etal. Research on the compressive behaviors of grouted N-type block masonry[J]. Journal of Hunan University: Natural Sciences, 2011, 38(4): 20-24.(In Chinese)

[2] 蔣文.新型混凝土橫孔空心砌塊砌體有限元分析與抗壓試驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，2011:7-8.

JANG Wen. FEM analysis and experimental study on compressive performance of new horizontal-hole hollow concrete block masonry[D]. Changsha: College of Civil Engineering, Hunan University, 2011: 7-8. (In Chinese)

[3] GB/T 4111-1997混凝土小型空心砌塊試驗(yàn)方法[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1997:1-4.

GB/T 4111-1997 Test methods for the small concrete hollow block[S]. Beijing: China Standards Press, 1997:1-4. (In Chinese)

[4] 賀可可.新型橫孔空心砌塊砌體局部受壓試驗(yàn)研究及有限元分析[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，2012:11-12.

HE Ke-ke. Experimental study and FEM analysis of new horizontal-hole hollow block masonry on local compression[D]. Changsha: College of Civil Engineering, Hunan University, 2012:11-12. (In Chinese)

[5] DRYSDALE R G, HAMID A A. Behavior of concrete block masonry under axial compression[J]. ACI Stuctural Journal, 1979,76(6)：707-722.

[6] GB/T 50129—2011 砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011:7-10.

GB/T 50129—2011 Standard for test method of basic mechanics properties of masonry[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2011:7-10. (In Chinese)

[7] GB/T 50107—2010 混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010:1-10.

GB/T 50107—2010 The inspection evaluation standard of concrete strength[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2010:1-10. (In Chinese)

[8] JGJ/T 70—2009 建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009:9-12.

JGJ/T 70—2009 Basic performance test method standard of building mortar[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2009:9-12. (In Chinese)

[9] 孫氰萍,唐岱新,周炳章.混凝土小型空心砌塊建筑設(shè)計(jì)[M].北京: 中國(guó)建材工業(yè)出版社, 2001:17-22.

SUN Qing-ping, TANG Dai-xin, ZHOU Bing-zhang. Design of small hollow concrete block building[M]. Beijing：China Building Materials Press，2001: 17-22. (In Chinese)

[10]王先麗.PK多功能混凝土空心砌塊試驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，2008:13-17.

WANG Xian-li. Experimental study on PK multifunctional concrete hollow block[D]. Changsha：College of Civil Engineering,Hunan University, 2008:13-17. (In Chinese)

[11]GB 50003—2011 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011:112-115.

GB 50003—2011 Code for design of masonry structures[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2011:112-115. (In Chinese)

[12]吳方伯，陳偉，黃海林，等. 新型混凝土橫孔空心砌塊砌體受壓性能研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2010, 37(11): 1-5.

WU Fang-bo, CHEN Wei, HUANG Hai-lin,etal. Research on the compression behavior of a new type of concrete horizontal-hole hollow block masonry[J]. Journal of Hunan University: Natural Sciences, 2010, 37(11):1-5. (In Chinese)

Research on the Compression Behavior of the New Horizontal-hole Hollow Concrete Block Masonry

WU Fang-bo1?, REN Huan-qing1, LIU Biao1, LI Jun1,2

(1.College of Civil Engineering , Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China；2. Catic Construction Company LTD, Changsha, Hunan 410004, China)

Through the tests of new horizontal-hole hollow concrete block and masonry on compressive strength when the concrete compressive strength grade is between C25～C45, the compressive strength relationships were studied among the concrete, block and masonry. The experiment results show that the ratio of the crack load to the break load of the block and masonry is 84%～90% and 80%～94% respectively; the compressive strength of the block and masonry increases by 13%～23% and 13%～30%, respectively with the enhancement of concrete compressive strength grade, and the increase slows down gradually; and the average compressive strength formula of the block is derived. It turns out that the compressive strength formula of the masonry recommended by the Code for Design of Masonry Structures (GB 50003-2011) is not applicable for the masonry researched in this paper. The compressive strength formula of the new horizontal-hole hollow concrete block masonry was proposed.

horizontal-hole hollow block; compressive strength; average compressive strength formula

2014-11-26

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278179), National Natural Science Foundation of China (51278179)

吳方伯(1959-)，男，湖南長(zhǎng)沙人，湖南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師

?通訊聯(lián)系人，E-mail:wfbprof@163.com

1674-2974(2015)11-0025-08

TU311.4；TU362

A