[发明专利]一种生土基砌体单轴抗压强度测试方法

说明书

本发明公开了一种生土基砌体单轴抗压强度测试方法，本发明首先制备生土基砌体抗压试件，再将试件吊装至加载装置下方进行找平，采用力‑位移混合控制的分段‑分级加载方式对试件施加轴向荷载直至其发生破坏，动态采集试验过程中试件的承载力、变形等数值，计算试件的单轴抗压强度、弹性刚度和泊松比。本发明的试验验证的目的明确，可以获得生土基砌体的单轴抗压强度、弹性刚度、泊松比以及相应的破坏模式，有助于识别涉及的薄弱部位；本发明的试验方法可操作性强、复演性好、对仪器设备要求低、试验成本小、试验周期短；本发明为生土基砌体结构的设计、科研提供试验验证的依据。

技术领域

本发明属于生土结构构件的强度测试领域，具体涉及一种生土基砌体单轴抗压强度测试方法。

背景技术

对于广大发展中国家而言，生土材料具有当前常规节能材料无法比拟的生态性价比优势和应用潜力。虽然传统生土材料具有强度低、耐水性差、体积稳定性差等一些自身缺点，但近年来众多新型改性生土块材的研发在保持绿色环保特性的同时改善了传统生土材料的固有缺陷，使这种绿色建材再次焕发出新的活力。由于砌体结构存在自重大、体积大、砌筑工艺繁琐等缺点，针对足尺砌体构件或墙体展开的试验往往需要耗费大量人力物力。为了向该类结构的研究、设计及施工提供准确可靠的试验数据，通常将块材砌筑成尺寸较小的砌体试件进行测试，砌体抗压强度被视为最重要的基本力学参数。由于适用于生土基砌体的基本力学性能试验方法标准在我国上述空白，现有设计和科研工作大多参照《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T50129-2011)(后称“《砌体标准》”)开展。但《砌体标准》中所推荐的强度试验方法主要针对由烧结普通砖、混凝土砌块、料石和毛石砌筑的砌体制定，将其应用于生土基砌体的抗压强度测试存在诸多问题，例如：①生土基砌块的模数、尺寸相差巨大，砌块长宽比不等于2的砌块均无法按照《砌体标准》中规定的梅花丁截面进行组砌；②《砌体标准》依据试件高厚比在3～5内变化时其受压破坏形态无显著差异，确定砌体试件的高度可按高厚比3～5确定，但该取值范围不适用于生土基砌体；③《砌体标准》推荐采用快硬浆料直接涂抹在砌体试件顶部，并通过预压的方式挤出多余浆料对其加载面进行找平，但由于生土基块材的强吸水及受潮易发生软化的特性，将含水率较高的快硬浆料直接摊铺在砌体顶面易对试验结果造成影响；④受压状态下生土基砌体开裂荷载较小(小于试件破坏荷载的50％)，无法按照《砌体标准》推荐的加载方式进行试验，且当荷载超过试件破坏荷载80％后，若仍采用力控制进行均匀连续加载，将无法获得完整的力-位移曲线。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的试件制备方法无法适用于模数、尺寸各异的生土基砌块、加载模式无法考虑生土基材料塑性变形及吸水软化特征等不足，提供一种生土基砌体单轴抗压强度测试方法。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

S1，制备生土基砌体抗压试件，并对试件进行养护；

S2，将试件吊装至加载装置下方，并进行找平处理；

S3，在找平层上部设置钢制垫板，在钢制垫板上方设置球铰支座，采用力-位移混合控制的分段-分级加载方式对砌体试件施加轴向荷载直至其发生破坏，采集承载力、变形等数据；

S4，计算试件的抗压强度、弹性刚度和泊松比。

S1中，试件的截面按照全顺进行组砌，试件的截面宽度为生土基砌块单砖宽度，试件截面长度为1.5倍生土基砌块长度加一条灰缝厚度，灰缝厚度为10±2mm，试件的高厚比为3～4，试件的顶部采用砌筑用粘结材料进行找平。

S1中，养护在室温为15～25℃的室内养护，养护时间为28天以上。

S2中，通过几何对中方法使砌体试件各侧面中线与上、下钢制垫板的中线重叠，试件顶部承压面采用非粘结式快硬浆料自流平的方式进行找平，采用水准尺对找平效果进行校核，若不满足要求则重新进行找平处理。