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《房屋结构设计》课程语音答疑砌体结构工程质量控制寿云东2013.12.21一、砌体结构工程的特点二、砌体的性能三、砌体工程质量控制要点四、引起砌体结构工程缺陷的因素、防治措施及主要表现五、砌体结构中质量问题、事故分析与处理一、砌体结构工程的特点1、砌体材料砌体块材和砂浆粘结叠合而成的复合材料，具有强度低、品种多的特征。2、砌体构件砌体构件适宜于做成墙、柱、过梁、拱等受压构件。地震时承受水平地震剪力。砌体构件主要处于受压、受剪状态。砌体强度低，构件的截面面积大；受压构件，其高厚比十分重要。墙、柱允许高厚比值注：1毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.526173、砌体结构：除承重外，兼分隔、隔音、隔热、装饰等使用和美化功能。为了保证空间工作的有效性，在砌体结构中设置圈梁和构造柱。4、砌体砌筑：由瓦工手工进行，其质量受瓦工技术水平、熟练程度、气候、环境因素的影响较大。总之砌体结构的特点：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二、砌体的性能1、砌体分类:它分为无筋砌体和配筋砌体两大类。无筋砌体又因所用块材不同分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。在砌体水平灰缝中配有钢筋或在砌体截面中配有钢筋混凝土小柱者称为配筋砌体。(1)砖砌体：烧结普通砖，烧结空心砖，烧结多孔砖，蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖a.烧结普通砖（实心砖）分为烧结粘土砖，烧结页岩砖，烧结煤矸石砖，烧结粉煤灰砖；b.烧结多孔砖孔洞率25%，孔的尺寸小而多，主要用于承重部位，分为KP1型，M型；字母K表示空心；M表示模数，P表示普通。又分为烧结粘土多孔砖，烧结页岩多孔砖，烧结煤矸石多孔砖，烧结粉煤灰多孔砖，简称多孔砖；c.蒸压灰砂砖以石灰和砂为主要材料，简称灰砂砖,通常实心砖用于承重部位，空心砖用于非承重部位；灰砂砖不得用于酸性介质，或温度温差变化剧烈的地区。d.蒸压粉煤灰砖以石灰和粉煤灰，石灰为主要材料，通常实心砖用于承重部位，空心砖用于非承重部位，简称粉煤灰砖；e.烧结空心砖分为烧结粘土空心砖，烧结页岩空心砖，烧结煤矸石空心砖，烧结粉煤灰空心砖,主要用于非承重部位；(2)砌块砌体：混凝土砌块（以碎石或卵石为粗骨料），轻骨料混凝土砌块（以火山灰，煤渣，陶粒，自然煤矸石为粗骨料）；烧结空心砌块（用于非承重部位）；轻质加气砼砌块（用于非承重部位）其中各类砌块又分为小型、中型砌块；单排孔、多排孔，双排孔砌块；无筋、配筋砌块砌体；陶粒砌砼块、粉煤灰砼砌块、矿渣砌块、灰砂砼砌块；蒸养与免蒸养砌块。设计时应注意：1）粉煤灰砌块和矿渣砌块有释放放射元素氡的可能性，不是一种理想的绿色建材。但粉煤灰砌块的抗裂,抗渗性能较好。2）混凝土砌块的导热系数较大，砌块的连接不好做，容易渗漏，开裂。3）需用专用的混凝土砌块砂浆Mb砌筑。砌块专用砂浆,强度等级与M相同,但专用砂浆和普通砂浆比,多了一些外加剂,如减水剂、缓凝剂、促凝剂、还有颜料等。(3)配筋砌体目前，我国采用的配筋砌体有：1)网状配筋砖砌体在砌体水平灰缝中配置双向钢筋网，可加强轴心受压或偏心受压墙(或柱)的承载能力(图11-3a)。2)纵向配筋砖砌体在砌体的竖向灰缝中配置纵向钢筋(图1l—3b)，施工麻烦。3)组合砌体由砌体和钢筋混凝土组成，钢筋混凝土薄柱也可用钢筋砂浆面层代替(图11-3c)。主要用于偏心受压墙、柱。此外，在砌体结构拐角处或内外墙交接处放置的钢筋混凝土构造柱，也是一种组合砌体，但其作用只是对墙体变形起约束作用，提高房屋抗震能力。(4)石砌体由石材和砂浆或由石材和混凝土砌筑而成(见图11-4)。石砌体可用作一般民用建筑的承重墙、柱和基础。2、砌体材料的强度等级:块材和砂浆的强度等级，依据其抗压强度来划分。它是确定砌体在各种受力情况下强度的基本数据。(1)烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级：分为5级，以MU表示，单位为MPa，即MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10。砖的抗压强度应根据抗压强度和抗折强度综合评定。(2)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：分为4级，即MU25、MU20、MUl5、MU10。(3)砌块的强度等级：分为5级，即MU20、MUl5、MUI0、MU7.5、MU5。(4)石材的强度等级：由边长为70mm的立方体试块的抗压强度来表示，可分为7级，即MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。3、砌体的受力性能(1)砌体受压破坏特征砖砌体轴心受压时，从加载至破坏，可分为三个阶段。第一阶段：从开始加载到出现第一条裂缝(图11-5a)，其压力约为破坏时压力的50％～70％；第二阶段：随着压力增加，单块砖内的裂缝不断发展，并沿竖向通过若干皮砖，同时产生新的裂缝(图11-5b)。此时，即使压力不再增加，裂缝仍会继续开展。砌体已处于临界破坏状态，其压力约为破坏时压力的80％～90％；第三阶段：压力继续增加，裂缝加长加宽，使砌体形成若干小柱体，砖被压碎或小柱体失稳，整个砌体也随之破坏(图11-5c)。（2）砌体受压时的应力状态1)砌体中的块材受有弯剪应力在砌体中，由于灰缝厚度不一，砂浆饱满度不均匀及块体表面不平整，使砌体受压时块体并非均匀受压，而是处于弯剪应力状态(图11-6)。2)砌体中的块材受有水平拉应力块材与砂浆的弹性模量与变形系数存在差异，一般情况下块材的横向变形比中等强度以下砂浆的横向变形小。砌体受压时，由于两者共同工作，砌体的变形将介于块材变形与砂浆层变形之间。块材的横向变形因受砂浆层的影响而增大，块材中产生横向拉应力。砂浆的横向变形则因受到材料的影响而减小，使砂浆中产生横向压应力(图11-7)，从而使砂浆处于三向受压状态。3)竖向灰缝的应力集中由于砌体内的竖向灰缝不饱满，因此灰缝中的砂浆与块材间的粘结力难以保证砌体的整体性，块材在竖向灰缝中易产生应力集中，因而加速了块材的开裂，引起砌体强度的降低。综上所述，砌体受压时单块块材处在复杂应力状态下工作，使块材抗压强度不能充分发挥，因此，砌体的抗压强度低于所用块材的抗压强度。4、砂浆的性能砌筑砂浆的性能指标包括砂浆的配合比、稠度、砂浆的保水性、砂浆的分层度和砂浆的强度等级。砂浆配合比—指根据砂浆强度等级及其他性能要求而确定砂浆的各组成材料之间的比例。以重量比或体积比表示砂浆稠度—指在自重或施加外力下，新拌制砂浆的流动性能。以标准的圆锥体自由落入砂浆中的沉入深度表示。砂浆的稠度（流动性）与砂浆的加水量、水泥用量、石灰膏用量、砂子的颗粒大小和形状、砂子的孔隙率以及砂浆的搅拌时间等有关。对于砂浆稠度，宜控制在6-8CM，但需要根据施工时大气温度和湿度进行调整。流动性好的砂浆，施工时易在粗糙不平的砖表面抹成均匀密实的薄层，既便于施工操作，提高劳动生产率，又能保证施工质量。砂浆保水性—指在存放、运输和使用过程中，新拌制砂浆保持各层砂浆中水分均匀一致的能力，以砂浆分层度来衡量。如果使用保水性不好的砂浆，在施工过程中就很容易泌水、分层、离析或是由于水分流失而使流动性变坏不宜铺成均匀的砂浆层。同时在砌筑进水分容易被砖迅速吸收，影响水泥的正常硬化，降低砌体的质量。砂浆分层度——指新拌制砂浆的稠度与同批砂浆静态存放达规定时间后所测得下层砂浆稠度的差值。砂浆的强度等级——指用标准试件（70.7×70.7×70.7mm的立方体）一组3块，用标准方法养护28天，用标准方法测定其抗压强度的平均值（MPa）。砌筑砂浆按抗压强度划分为M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5等五个强度等级（新规范中取消了M20）。砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外，还与砌筑基层的吸水性能有关三、砌体工程质量控制要点1、砌筑砂浆质量控制1.1、原材料：主要有水泥、砂、石灰膏、拌和用水和外加剂（1）水泥：水泥进入施工现场应有出厂质量保证书，且品种和标号应符合设计要求。对进场的水泥质量应按同一生产厂家、同一编号为一批进行复试。并经试验鉴定合格后方可使用。（2）石灰膏：石灰膏的“陈伏”时间要在两个星期以上，主要是使细微的颗粒充分熟化，避免制成砂浆砌入砌体后，因小颗粒熟化引起体积膨胀，从而使砌体受到损伤。另外，施工现场的石灰膏，应防止干燥、冻结和污染。（3）砂：砂子是砂浆中的骨料，砂子中含泥量过大，不但会增加砌筑砂浆的水泥用量，还可能使砂浆的收缩值增大，耐久性降低，影响砌体质量。（4）拌和用水：拌和砂浆应采用不含有害物质的洁净水(自来水)。因为含有害物质的水拌制砂浆，将会影响水泥的正常凝结，并可能对钢筋产生锈蚀作用。（5）外加剂：外加剂在砌筑砂浆中起改善砂浆性能的作用，一般有塑化剂、抗冻剂、早强剂、防水剂等。我们在检查中发现，有些施工人员为了增加水泥砂浆的和易性，便于施工操作，不经过检验和试配，随意使用微沫剂，加上养护工作不到位，出现了砂浆强度不足质量问题。1.2、配合比：配合比是指砂浆中各种原材料的组合比例，应通过试配确定，这是施工中砂浆达到设计强度等级和减少砂浆强度离散性大的重要保证。配合比确定之后，应用指示牌将各种材料的用量和配合比公布在砂浆搅拌机旁，具体使用时按规定的配合比严格计量，各组分材料采用重量计量，每种材料均经过磅秤称量才能进入搅拌机。1.3、搅拌时间：砂浆必须经过充分的搅拌，才能使水泥、石灰膏、砂子等成为一个均匀的混合体，砂浆也才能充分发挥各组分的协调作用，起到一个匀质体的效果。如果搅拌不匀，有的地方多有的地方少，则会明显影响砂浆的强度。所以，砌筑砂浆应采用机械搅拌，自投料完算起，搅拌时间：水泥砂浆和水泥混合砂浆不得少于2min；水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于3min；掺用有机塑化剂的砂浆，应为3-5min。并且砂浆应随拌随用，水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别在3h和4h内使用完毕；当施工期间最高气温超边30℃时，应分别在拌成后2h和3h内使用完毕。1.4、养护：砂浆砌到墙体内以后要经过一段时间的养护才能获得强度。在养护期间要有一定的温度和湿度才能使砂浆的强度正常增长。干燥和高温容易使砂浆脱水，特别是水泥砂浆，如果脱水，水泥就不能充分水化。1.5、试块的制作：砌筑砂浆的强度符合设计要求，是以龄期为28d的标养试块抗压试验结果为准的。1）采用立方体试件，每组试件3个。2）试模：由原来的70.7×70.7×70.7mm的无底试模改变为70.7×70.7×70.7mm的有底试模，试模的不平整度和不垂直度要求不变。3）试验机精度：由原来的不大于±2%变更为1%。4）成型方法：由原来的人工振捣成型变更为砂浆稠度≥50mm时采用人工振动成型、50mm时采用机械振动成型。5）养护条件：由原来的水泥砂浆和微沫砂浆养护条件为温度20±3℃、相对湿度90%以上，水泥混合砂浆养护条件为温度20±3℃、相对湿度60-80%变更为20±2℃、相对湿度90%以上。6）抗压强度评定方法：老标准取六个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值；新标准取三个试件测值的算术平均值的1.3倍作为该组试件的抗压强度值，当三个试件的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，取中间值，当最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件的试验结果无效。2、砌体的质量控制以蒸养灰砂砖为例（1）耐久性能：①抗冻性：是指砖抵抗反复冻融作用的能力。蒸压灰砂砖如果按规定生产达到产品标准要求时，能够经受抗冻性试验，蒸压灰砂砖的抗冻性与其自身强度有关，强度高者抗冻性好。②耐水性：包括干湿循环作用后和长期浸泡水中时其强度的变化，经干湿循环作用或长期在水中蒸压灰砂砖的抗压强度均有所增长。③吸水性：与烧结普通砖相比，其吸水速度与烧结普通砖相近。④自然条件下强度变化：蒸压灰砂砖是在高温、蒸压下进行反应形成的。水化反应比较充分，因此具有稳定的强度和性能。在大气中出釜，前期强度有较多增长，以后不再提高，保持稳定。在潮湿环境