从图5、图6中可以看出:
1)对于同一类再生混凝土砌体,无论是A类,还是B类,砂浆是影响砌体性能的主要因素,随着砂浆强度的提高,砌体的抗压强度也升高,但对于同一类砌块砌体其变形减少。
2)比较A类与B类砌体,由于A1、B3用的砂浆强度相同,从图中可以看出,砂浆相同时,砌块性能又影响再生混凝土砌体应力-应变曲线。A类砌块整体性能优于B类砌块,A1的强度和变形值均大于B3试件,说明再生碎混凝土砌块砌体性能优于再生砖渣砌体的性能,即强度高、延性好。
3)应力-应变曲线的斜率表示砌体的弹性模量,从图中可以看出,对于同一类砌体,随着砂浆强度的提高,其斜率越大,即弹性模量越大。比较图5、图6可知,当砂浆强度相同时,A类砌体的应力-应变曲线的斜率越较B类的斜率大,即弹性模量较大。说明砌块性能越好,再生混凝土砌块的弹性模量越大,砌体的抗压刚度也越大。
2.3弹性模量
根据应力-应变曲线可计算出再生混凝土砌块砌体的弹性模量。由于砌体是一种弹塑性材料,曲线上各点应力与应变之间的关系在不断变化。通常用下列3种方式表达砌体的弹性模量:1)砌体的切线模量,即砌体应力应变曲线上任一点切线与横坐标夹角的正切值。2)初始弹性模量,即应力-应变曲线在原点切线的斜率。3)砌体的割线模量,即应力-应变曲线上某点与原点所连割线的斜率。按照我国相关规范规定取σ=0.43fm时的割线模量E。
按照砌体规范弹性模量E的计算方法,对于混凝土砌块砌体,采用M5.0砂浆时,E=1500f;M7.5砂浆时,E=1600f;采用大于M10砂浆时,E=1700f。f为砌体抗压强度设计值,根据GB50003—2001取值,对于B1,B3组合没有给出其设计值,故本文暂未列出其对应的弹性模量计算值。弹性模量的实测值及规范计算值结果见表3。
从表3及图5、图6中可以得出,再生混凝土砌块砌体,对于同一类砌体(A类或B类)砂浆是影响其弹性模量的主要因素,随着砂浆强度的提高,弹性模量增大。对比A1、B3可知,若砂浆强度相同,由于A类砌块的性能优于B类砌块,故在砂浆强度相同时,A类砌体的弹性模量大于B类砌体。
对于再生混凝土砌块砌体,弹性模量的计算值均小于实测值,说明再生混凝土砌体具有很好的抗压刚度,具有较高的抵抗变形能力。
2.4泊松比
根据试验结果画出A类再生混凝土砌体及B类再生混凝土砌体应力-泊松比曲线,如图7、图8所示。从图中可以看出,泊松比在0.1之前不是很规律,有小幅波动,这是由于刚开始加载时砌体和仪表之间有个协调过程,在0.1~0.2之间泊松比随应力近九十度角直线上升趋势,泊松比较稳定,泊松比超过0.2时,由于此时对应的荷载使砌体出现竖向裂缝,横向应变急剧增加,从图中可以看出,在应力增加很小的情况下泊松比大幅度增长,几乎呈水平直线,直到砌体完全破坏。
按GBJ129—90《砌体基本力学性能试验方法标准》取应力等于0.4fc,m时的泊松比为该试件的泊松比,实测计算值见表3。根据计算结果A类再生混凝土砌体和B类再生混凝土砌体的泊松比相差不大,都在0.1~0.2之间,由于数据较少,再生混凝土砌体泊松比取值还需要近一步研究。
3结语
1)试验结果表明,再生混凝土砌块砌体无论是A类再生碎混凝土砌块砌体,还是B类再生砖渣混凝土砌块砌体,其实测值均大于规范计算值,故可用现行国家砌体结构设计规范计算再生混凝土砌体。对于A类砌体可用于抗震要求的结构中,B类砌体不建议使用在有抗震要求的结构。
2)再生混凝土砌块砌体的弹性模量均大于规范计算值,再生混凝土砌体具有很好的抗压刚度,抵抗变形能力较好。
3)再生混凝土砌块砌体的泊松比在0.1~0.2之间,由于数据较少,其具体确定时仍需根据再生混凝土砌体具体情况选用。
4)砌块性能和砂浆强度都影响再生混凝土砌块砌体的性能,随着砌块及砂浆强度提高,砌体的强度和弹性模量也相应增加,在砌块相同时,砂浆强度提高,砌体的变形能力下降。
参考文献
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