机制土坯砖砌体耐久性与基本力学性能试验研究

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土坯建筑历史悠久,具有易于取材、生态环保等优点,是人类历史进程的活化石,但耐久性问题是限制土坯建筑发展的关键,主要包括耐水性差、抗冻性差、可溶性盐侵蚀以及受环境侵蚀后力学性能下降等方面。本文对机制土坯砌体耐久性进行了试验研究,为目前还不完善的土坯砌体耐久性试验方法和标准提供一些参考,主要研究内容如下:(1)设计了三组不同材料配比的机制土坯砖,通过测定自然含水率、吸水率、吸水速度,并进行抗压、抗折强度试验,得到抗压、抗折强度和折压比随含水率的变化规律及软化系数。通过电镜扫描试验和X衍射试验进行微观结构观察和微区成分分析。通过冻融循环试验及抗压强度试验研究不同含水率下机制土坯砖的抗冻性。通过泛霜试验,确定机制土坯砖的泛霜等级。(2)设计了三组不同材料配比的专用砂浆,通过测定吸水率和吸水速度,并进行抗压强度试验,得到抗压强度随含水率的变化规律及软化系数。通过电镜扫描试验进行显微组织形貌观察。通过冻融循环试验和抗压强度试验研究砂浆的抗冻性。(3)基于机制土坯砖和砂浆的耐久性研究,制作了18组每组3个共54个抗剪试件,包括9组正常养护的试件和9组淋雨养护的试件,进行通缝抗剪强度试验。归纳总结淋雨环境下砂浆粘结性能的变化规律,分析水侵蚀对砂浆粘结性能的影响。(4)制作了6组每组3个共18个轴心抗压试件,包括12个正常养护试件和6个淋雨养护试件。通过轴心抗压强度试验观察破坏现象,对破坏特征进行总结归纳,得到砌体应力-应变曲线、弹性模量、泊松比等参数。(5)通过对机制土坯砖、专用砂浆以及土坯砌体的耐久性研究,对西安建筑科技大学土坯墙和靖边土坯建筑进行了分析,发现其中存在的耐久性问题,并针对提高土坯建筑的耐久性提出了一系列切实可用的构造措施。综上研究表明,机制土坯砌体在力学性能方面有了较大的提升,并且具有一定的耐久性能,适用于干旱少雨地区的低层房屋。
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