砌体结构工程施工第1章

《砌体结构工程施工》四川建筑职业技术学院周和荣第一章砌体结构1主要内容•第一节砌体结构基本知识•一、砌体结构的基本概念•二、砌体结构的历史、现状及发展•第二节砌体材料•一、块体材料•二、砌筑砂浆•第三节砌体结构的力学性能•一、无筋砌体结构•二、配筋砌体结构1.1.1砌体结构的定义•砌体结构是指由砌体（块体）材料和砂浆组砌而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。因此，又称砖石结构。其中石砌体在路桥工程中还称圬工工程。1.1.2砌体结构的基本特点•抗压强度较高而抗拉强度很低，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，而很少受拉或受弯，一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。•（1）砌体结构的优点：•1）容易就地取材。•2）具有良好的耐火性和较好的耐久性。•3）砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。•4）既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。•（2）砌体结构的缺点：•1）强度较低，截面尺寸较大，材料用量多，自重较大。•2）抗震性能较差•3）手工作业方式，施工劳动量大。•4）粘土砖占用农田，影响农业生产。1.1.3砌体结构的分类•（1）一般砌体结构•一般砌体结构是指用于正常使用状况下的工业与民用建筑。•（2）特殊用途的砌体构筑物•特殊用途的砌体构筑物，通常称为特殊结构（或特种结构）。•（3）特殊工作状态的砌体建筑物•1）处于特殊环境和介质中的砌体结构建筑物。•2）处于特殊作用下工作的建筑物。•3）具有特殊工作空间要求的建筑物。1.2.1砌体结构的历史•在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。50年代这类房屋一般为3～4层，后来发展为5～6层，不少城市一般建到7～8层。在城镇住宅建筑中，砖混砌体结构工程占有相当大的比重，尤其是在中小城镇中。“秦砖汉瓦”1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥砖砌粮仓砖砌粮仓横跨云宵、东山两县的大型引水工程——向东渠横跨云宵、东山两县的大型引水工程——向东渠广济桥，位于杭州塘栖镇西北，如长虹卧波，是古运河上仅剩的一座七孔石拱桥，载入中国古桥史册。广济桥，位于杭州塘栖镇西北，如长虹卧波，是古运河上仅剩的一座七孔石拱桥，载入中国古桥史册。1.2.2砌体结构的现状•“绿色建材”革命的首要对象就是在我国广泛采用烧结粘土砖。•1）不准使用粘土实心砖。•2）大力发展蒸压灰砂废渣制品。•3）利用页岩生产多孔砖。•4）大力发展废渣轻型砼墙板。•5）大力推广复合墙板和复合砌块。1.2.3砌体结构的发展趋势•（1）发展高强砌体材料•目前我国的粘土砖的抗压强度一般为7.5～15Mpa，砂浆强度等级最高为M15。•（2）配筋砌体和预应力砌体的研究和应用•如铺砂浆器、小直径振捣棒(φ≤25)、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对配筋砌块结构的质量至关重要。•预应力砌体的应用。2.1块体材料•砌体是由块体和砂浆砌筑形成的共同受力体构件。•块体可为砖、砌块、石材三大类。•按块体的高度尺寸划分，通常把高度小于180mm的块体称为砖；高度大于180mm的称为砌块。2.1.1砖•砖是指砌筑用的人造小型块材。外形多为直角六面体，也有各种异型的，其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过115mm。•（1）砖按其规格形状的不同，有：•1）普通砖（标准砖）——240mm×115mm×53mm•2）实心砖——无孔洞或孔洞率小于25%的砖。•3）微孔砖——通过掺入成孔材料（如聚苯乙烯微珠、锯末等）经焙烧，在砖内形成微孔的砖。•4）多孔砖——孔洞率≥25％，孔的尺寸小而数量多的砖。常用于承重部位。•5）空心砖——孔洞率≥40％，孔的尺寸大而数量少的砖。常用于非承重部位。•6）八五砖——尺寸为216mm×105mm×43mm的砖。•7）异形砖——形状不是直角六面体的砖。常以形状命名，如刀口砖、斧形砖、扇形砖等。•8）配砖——砌筑时与主规格砖配合使用的砖。如半砖、七分头等。•（2）砖按其基本原料及生产工艺的不同•1）烧结砖•①红砖；②青砖③内燃砖•2）非烧结砖•①蒸养砖②蒸压砖③碳化砖•3）混凝土砖•分为实心砖和多孔砖。（1）烧结普通砖（2）烧结多孔砖烧结空心砖烧结空心砌块蒸压灰砂砖粉煤灰砖混凝土多孔砖混凝土空心砖混凝土中型空心砌块应用不多，现行标准为《中型空心砌块》JC716-1986（1996确认），其主规格尺寸，长度为500、600、800、1000mm；宽度为200、240mm；高度为400、450、800、900mm。强度按标号划分为35、50、75、100、150号，对应抗压强度为3.43、4.90、7.36、9.81、14.72MPa。图1-中型空心砌块1―铺浆面2―坐浆面3―侧面4―端面5―壁6―肋2.1.2砌块混凝土砌块1―条面2―坐浆面（肋厚较小的面）3―铺浆面（肋厚较大的面）4―顶面5―长度6―宽度7―高度8―壁9―肋混凝土保温砌块粉煤灰砌块粉煤灰空心砌块加气混凝土砌块乱毛石和平毛石粗料石和细料石a)粗料石b)细料石2.1.1石材•1．砌筑砂浆的作用•1）胶结作用•2）承载和传力作用•3）保温隔热防水作用•2．砌筑砂浆的技术要求•（1）砂浆强度•（2）砂浆和易性•1）流动性（或可塑性）•2）保水性2.2砂浆•（1）一般砌筑砂浆M——水泥砂浆、混合砂浆二类•强度等级有：M15、M10、M7.5、M5和M2.5。•注：2011.8.1开始实施的《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJT98-2010规定：水泥砂浆M5～M30；混合砂浆M5～M15•（2）混凝土小型空心砌块和混凝土砖砌筑砂浆Mb•Mb5.0、Mb7.5、Mb10.0、Mb15.0、Mb20.0、Mb25.0六个等级。•（3）混凝土小型空心砌块灌孔混凝土Cb•Cb20、Cb25、Cb30、Cb35和Cb40五个等级。•（4）蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖专用砌筑砂浆Ms•Ms15、Ms10、Ms7.5、Ms5共4种。•（5）蒸压加气混凝土专用砌筑砂浆Ma•中国工程建设协会标准《蒸压加气混凝土砌块砌体结构技术规范》CECS289-2011，提出了加气混凝土砌体强度设计值指用专用砂浆（Ma）砌筑砂浆的类别《砌体结构设计规范》GB50003-2010•（1）烧结普通砖和烧结多孔砖砌体采用的砂浆等级：M15，M10，M7.5，M5和M2.5;•（2）混凝土普通砖、混凝土多孔砖、单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块砌体用砂浆的强度等级：Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5和Mb5；•（3）孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体用砂浆的强度等级：Mb10、Mb7.5和Mb5；•（4）蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖砌体用砂浆的强度等级：Ms15，Ms10，Ms7.5和Ms5。•（5）毛料石、毛石砌体用砂浆的强度等级：M7.5，M5和M2.5。砌筑砂浆的材料•1．水泥•2．砂•3．水•4．掺合料•5．外加剂•（1）石灰膏•（2）电石膏•（3）粉煤灰•（4）磨细生石灰粉•（1）早强剂、缓凝剂、防冻剂•（2）塑化剂砌筑砂浆配合比计算实例•所谓预拌砂浆是指由专业生产厂生产的湿拌砂浆或干混砂浆。其质量主要由预拌生产方控制。•（1）湿拌砂浆•湿拌砂浆是指水泥、细集料、保水增稠材料、外加剂和水以及根据需要掺入的矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后，采用搅拌运输车运送至使用地点，放入专用容器储存，并在规定时间内使用完毕的砂浆拌合物。•（2）干混砂浆•干混砂浆俗称干拌砂浆，又称干粉砂浆，是指经干燥筛分处理的细集料与水泥、保水增稠材料以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例在专业生产厂混合而成的固态混合物，在使用地点按规定比例加水或配套液体拌合使用。3.1无筋砌体的力学性能1）砖的抗压强度和弹性模量值均大大高于砌体；2）砌体的抗压强度和弹性模量可能高于、也可能低于砂浆相应的数值。试验结果的原因a）砖的表面不平整b)砖表面的砂浆不均匀c)砌体中砖和砂浆的受力状态图1-18砌体内砖和砂浆的复杂受力状态一般来说，砌体强度随块体和砂浆强度等级的提高而增大，但提高块体和砂浆强度等级，并不能按相同的比例提高砌体的强度。影响砌体抗压强度的主要因素一般来说，砌体强度随块体和砂浆强度等级的提高而增大，但提高块体和砂浆强度等级，并不能按相同的比例提高砌体的强度。当块体表面平整时，灰缝宜尽量减薄。对砖和小型砌块砌体，作为正常施工质量的标准，灰缝厚度应控制在8～12mm；对料石砌体，一般不宜大于20mm。这一结果说明砌体抗压强度设计值为其平均值的45％。（二）砌体的抗拉、抗弯、抗剪力学性能图1-19砖砌体轴心受拉破坏形式（a）沿齿缝截面破坏；（b)沿块体和竖向灰缝截面破坏；（c）沿通缝截面破坏砌体的弯曲受拉破坏形态也与块体和砂浆的强度等级有关。图1-20砌体弯曲受拉破坏形式（a）沿齿缝截面破坏（b）的沿砌体和竖向灰缝截面破坏（c）沿通缝截面破坏砌体的弯曲受拉破坏形态也与块体和砂浆的强度等级有关。图1-21砌体受剪破坏形式（a)沿通缝剪切（b)沿齿缝剪切（c)沿阶梯形缝剪切通缝抗剪强度是砌体的基本强度指标之一，因为砌体沿灰缝受拉、受弯破坏都和抗剪强度有关系。烧结多孔砖由于空心的存在，砌筑时砂浆嵌入孔洞形成销键，通缝抗剪强度还有所提高。但蒸压灰沙砖由于其表面较光滑，试验表明，其抗剪强度较普通砖有所降低。（三）砌体设计强度值的调整1．砌体设计强度值调整应考虑的因素砌体强度设计值的调整系数。这些重要因素有两个方面：1）砌体强度实际中有可能降低。2）安全储备考虑。项目砌体所处工作情况1有吊车房屋的砌体0.9跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体跨度不小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体2无筋砌体构件截面面积A＜0.3㎡对砌体的局部受压，不考虑此项影响A+0.7配筋砌体构件，当其中砌体构件截面面积A＜0.2㎡A+0.83水泥砂浆砌筑的砌体对砌体抗压强度设计值配筋砌体构件中，仅对砌体的强度设计值乘0.9对砌体其他强度设计值0.84施工质量控制等级为C级配筋砌体不得采用C级0.895验算施工中房屋的构件1.12．砌筑质量对砌体强度设计值的影响（四）无筋砌体的主要类型二、配筋砌体结构配筋砌体是：在砌体中配置钢筋的砌体，以及砌体和钢筋砂浆或钢筋混凝土组合成的整体