| 标准编号 | GB/T 50129-2011 (GB/T50129-2011) | | 中文名称 | 砌体基本力学性能试验方法标准(附条文说明) | | 英文名称 | Standard for test method of basic mechanics properties of masonry | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | P24 | | 国际标准分类 | 91.080.30 | | 字数估计 | 54,570 | | 发布日期 | 2011-07-29 | | 实施日期 | 2012-03-01 | | 旧标准 (被替代) | GBJ 129-1990 | | 引用标准 | GB 50003; GB 50203; GB/T 2542; GB/T 4111; GB/T 4883; JGJ/T 70 | | 标准依据 | 住房和城乡建设部公告第1109号 | | 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 为了规范砌体基本力学性能的试验方法, 为砌体结构研究、设计和施工质量检验提供准确可靠试验数据, 制定本标准。本标准适用于砌体结构工程各类砌体的基本力学性能试验与检验。对研制的新型块体或砌筑砂浆, 亦应按本标准进行砌体基本力学性能试验。 | GB/T 50129-2011: 砌体基本力学性能试验方法标准(不含条文说明)
GB/T 50129-2011 英文名称: Standard for test method of basic mechanics properties of masonry
1 总 则
1.0.1 为了规范砌体基本力学性能的试验方法，为砌体结构研究、设计和施工质量检验提供准确可靠试验数据，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于砌体结构工程各类砌体的基本力学性能试验与检验。对研制的新型块体或砌筑砂浆，亦应按本标准进行砌体基本力学性能试验。
1.0.3 本标准砌体试件所用的块体材料为砖、砌块、料石和毛石。有关块体材料及砌筑砂浆的力学性能，应按国家现行有关标准进行检验。
1.0.4 砌体基本力学性能的试验，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 砖 brick
本标准所指的砖，系指砌体结构中承重墙体用砖，按品种划分，包括烧结砖和非烧结砖(蒸压砖、混凝土砖)，实心砖和多孔砖，以及新研制的小尺寸承重用砖。
2.1.2 混凝土小型空心砌块 concrete small hollow block
由普通混凝土或轻集料混凝土制成，主规格尺寸为390mm×190mm×190mm，空心率为25％～50％的块体，简称小砌块。
2.1.3 中型砌块 medium block
长度大于390mm，高度大于190mm，厚度为墙体厚度的砌块。
2.1.4 几何对中 geometrical centering
砌体抗压试验中，四个侧面的竖向中线对准压力试验机上下压板的中心线。
2.1.5 物理对中 physical centering
砌体抗压试件几何对中后，施加一个大小为预估破坏荷载值5％～20％的荷载，测量两个宽侧面轴向变形值，通过调整试件位置和改善垫平措施，使其相对误差不大于10％。
2.1.6 研究性试验 investigative test
为科学研究工作进行的试验。
2.1.7 检验性试验 verifying test
为检验砌体结构工程质量或砌体材料质量进行的试验。
2.1.8 新型砌筑砂浆 new mortar
系指预拌砂浆、专用砂浆和掺加各种新型外加剂的砌筑砂浆。
2.2 符 号
3 基本规定
3.0.1 砌体试验之前，应编制详细的试验方案。试验方案应包括：
1 试验目的和要求；
2 原材料质量检测；
3 块体适宜含水率及其控制方法；
4 砂浆配合比设计，包括水泥砂浆、水泥石灰混合砂浆、预拌砂浆或专用砂浆的配合比设计；
5 试件尺寸、组数，每组试件数量；
6 预估试件极限荷载；
7 加荷方法、加荷程序、加荷设备及其精度检验；
8 试验测量的内容、方法和仪表布置；
9 试验进度；
10 试验人员安排计划；
11 试验数据及试验资料统计分析、试验报告撰写要求；
12 安全及环保措施。
3.0.2 砌体试验按照试验用途可分为研究性试验和检验性试验两类，并应符合下列规定：
1 研究性试验的试件组数及每组试件的数量，应符合数理统计要求，并按专门的试验设计或试验目的确定。对抗压试验，每组试件不宜少于6件，对抗剪和抗弯试验，每组试件不宜少于9件；
2 研制的新型块体或砌筑砂浆的研究性砌体试验，宜砌筑同条件的烧结普通砖砌体对比试件，对比试件组数及每组试件数量可根据试验目的适当减少；
3 检验性试验的试件组数及每组试件的数量，可由检测单位规定。但在同等条件下，每组试件的数量，对轴心和偏心抗压试验，不宜少于3件；对抗剪和抗弯试验，不宜少于6件。
3.0.3 砌体试件的砌筑和养护，除应符合现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203的有关规定外，尚应符合下列规定：
1 对同类别、同强度等级砂浆或同一对比组的试件，应由一名中等技术水平的瓦工，采用分层流水作业法砌筑，并应使每盘砂浆均匀地用于各个试件；对于检验施工质量的砌体试件，尚宜在现场砌筑；
2 试件砌筑过程中，应随时检查砂浆饱满度。当试验后检查时，对抗压试件，每组应选3件，每件检查数量不少于3个块体；对抗剪或抗弯试件，应对每个破坏截面进行检查；
3 试件砌筑完毕，应立即在其顶部平压四皮砖或一皮砌块，平压时间不宜少于14d；
4 试件室内养护时间不应少于28d，实验室温度宜为15℃～25℃；
5 检验性试验，当试件在室外砌筑和养护时，试件表面宜覆盖塑料薄膜并采取遮阳措施，日平均气温不应低于5℃；
6 试件在养护期内平均气温低于15℃时，应适当延长养护时间，用砂浆试块强度控制试验时间。
3.0.4 试件砌筑前，应按国家相应的现行试验方法标准确定块体抗压强度及强度等级：
1 砖应按现行国家标准《砌墙砖试验方法》GB/T 2542的有关规定采用；
2 砌块应按现行国家标准《混凝土小型空心砌块试验方法》GB/T 4111的有关规定采用；
3 石材应按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的有关规定采用；
4 砌体抗压的研究性试验，块体试验组数不宜少于3组或30件；其他砌体试验，块体试验组数不应少于1组或10件。
3.0.5 砌筑砂浆力学性能应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70的有关规定进行试验。砌筑砂浆抗压试件的制作数量和养护条件，应符合下列规定：
1 对研究性试验，每盘砂浆应制作一组砂浆试件，每组砂浆试件的数量不应少于6件。但对同类别、同强度等级砂浆的砌体试件，砂浆试件组数不应少于两组。当需用砂浆试件强度控制砌体试件的试验时间，组数宜增加1组～2组。每组砂浆试件拆模后，3件置于标准条件下养护，3件与砌体试件同条件养护。制作砂浆试件的底模，应采用砌体试验用的块体，块体底模的含水率，不宜大于2％。当研究工作需考虑不同材质底模对砂浆强度的影响时，还应按JGJ/T 70的要求制作相同组数的钢底模砂浆试件，每组砂浆试件为3件，拆模后置于标准条件下养护；
2 对检验性试验，砂浆试件的制作由检测单位根据检验目的，可按本条第1款确定；
3 砌筑砂浆试件应与砌体试件同时进行试验。
3.0.6 试验采用的加荷架、荷载分配梁等设备，应有足够的强度、刚度和稳定性。测量仪表的示值相对误差，不应大于2％。
3.0.7 试验时，应观察并记录试件在试验过程中的变化情况，发现异常情况应终止试验，查明原因并采取纠正措施，保证试验结果不受影响后，方可继续进行试验。对试件各受力阶段宜拍摄照片或摄像。
3.0.8 试件砌筑和试验之前，试验负责人应对工作人员进行技术交底和安全交底。试验时应采取确保人身安全和防止仪表损坏的安全措施及必要的环保措施。其中，长柱试件周围宜设置防护栏杆。
4 砌体抗压强度试验方法
4.1 试 件
4.1.1 对于外形尺寸为240mm×115mm×53mm的普通砖和外形尺寸为240mm×115mm×90mm的各类多孔砖，其标准砌体抗压试件(图4.1.1)的截面尺寸tb(厚度×宽度)应采用240mm×370mm或240mm×490mm。其他外形尺寸砖的标准砌体抗压试件，其截面尺寸可稍作调整。试件高度H应按高厚比β确定，β值应为3～5。试件厚度和宽度的制作允许误差，应为±5mm。
4.1.2 主规格尺寸为390mm×190mm×190mm的混凝土小型空心砌块的标准砌体抗压试件(图4.1.2)，其厚度应为砌块厚度，试件宽度宜为主规格砌块长度的1.5～2倍，高度应为五皮砌块加灰缝厚度。其他规格砌块的标准砌体抗压试件，可按照本条要求确定截面尺寸和高度。
4.1.3 中型砌块的标准砌体抗压试件，其厚度应为砌块厚度；宽度应为主规格砌块的长度；高度应为三皮砌块高加灰缝厚度。中间一皮砌块应有一条竖向灰缝。
4.1.4 料石的标准砌体抗压试件的厚度宜为200mm～250mm，宽度宜为350mm～400mm；毛石的标准砌体抗压试件的厚度宜为400mm，宽度宜为700mm～800mm；两类试件的高度均应按高厚比为3～5确定。料石砌体试件的中间一皮石块，应有一条竖向灰缝。
4.1.5 T形、十字形、环形等异形截面的标准砌体抗压研究性试验，试件边长应为块体宽度的整数倍，试件截面折算厚度可近似取3.5倍截面回转半径，试件高度应按高厚比为3～5确定。
4.1.6 高厚比β值大于5的各类长柱试件抗压试验，其截面尺寸宜按本标准第4.1.1～4.1.5条确定。
4.1.7 各类砌体抗压试件应砌筑在带吊钩的刚性垫板或厚度不小于10mm的钢垫板上。垫板应事先找平；试件顶部宜采用厚度为10mm的1：3水泥砂浆找平，并应采用水平尺检查其平整度。
4.2 试验步骤
4.2.1 砌体抗压试验之前的准备工作，应符合下列规定：
1 试件应作外观检查，当有施工缺陷、碰撞或其他损伤痕迹时，应作记录；当试件破损严重时，应舍去该试件；
2 在试件四个侧面上，应画出竖向中线；当试件为偏心受压时，应画出偏心荷载作用线；
3 在试件高度的1/4、1/2和3/4处，应分别测量试件的厚度与宽度，测量精度应为1mm。测量结果应采用平均值。试件的高度，应以垫板顶面为基准，量至找平层顶面确定；
4 试件的安装，应先将试件吊起，清除粘在垫板下的杂物，然后置于试验机的下压板上。试件就位时，对于轴心抗压试验，应使试件四个侧面的竖向中线对准试验机的上下压板中线；对于单向偏心抗压试验，应使试件在该偏心方向两个侧面的偏心荷载作用线对准试验机的上下压板中线。当试验机的上、下压板小于试件截面尺寸时，应加设刚性垫板；当试件承压面与试验机压板的接触不均匀紧密时，尚应垫平；
5 宜采用快硬石膏浆或其他快硬浆料将试件顶面垫平。将快硬石膏或其他快硬浆料抹在试件顶面并初步抹平后，启动试验机，使上压板将多余的石膏或浆料挤出。石膏浆硬化时间不宜少于40min；其他快硬浆料硬化时间，根据浆料品种、硬化速度确定，不宜少于20min。快硬石膏或其他快硬浆料与试验机上压板之间，宜垫一层起隔离作用的纸张等薄材料。
4.2.2 安装测量试件变形的仪表，应符合下列规定：
1 当测量轴心抗压试件的轴向变形值时，应在试件两个宽侧面的竖向中线上，通过粘贴于试件表面的表座，安装千分表或其他测量变形的仪表。测点间的距离，宜为试件高度的1/3，且为一个块体厚加一条灰缝厚的倍数。当测量试件的横向变形时，应在宽侧面的水平中线上安装仪表，测点与试件边缘的距离不应小于50mm，标距不小于宽度的1/2，且跨1条竖缝；
2 当测量单向偏心抗压试件的轴向变形值时，根据研究内容，宜在偏心方向两个侧面上增设轴向测量仪表，测量截面轴向应变分布情况；同时，宜在轴心受压的两个侧面上布设轴向测量仪表，测量两个侧面变形的差值；
3 当测量轴心抗压或偏心抗压的长柱试件的变形时，除应符合本条第1款和2款的规定外，还应安装测量试件侧向弯曲变形的仪表，沿试件高度布设的仪表不宜少于3只(图4.2.2)。仪表基座不得接触试件及试验机上、下压板；
4 对试件施加预估破坏荷载5％，检查仪表的灵敏性和安装的牢固性。
4.2.3 对不需测量变形值的轴心抗压试件，可采用几何对中、分级施加荷载方法，并应符合下列规定：
1 每级荷载应为预估破坏荷载值的10％，并应在1min～1.5min内均匀加完；恒荷1min～2min后施加下一级荷载。施加荷载时，不得冲击试件；
2 加荷至预估破坏荷载值的50％后，宜将每级荷载减小至预估破坏荷载值的5％。当试件出现第一条受力裂缝后，将每级荷载恢复到预估破坏荷载值的10％；
3 加荷至预估破坏荷载值的80％后，可按原定加荷速度继续加荷，直至试件破坏。试验机的测力计指针明显回退时，应定为该试件丧失承载能力而达到破坏状态。其最大荷载读数应为该试件的破坏荷载值。
4.2.4 对需要测量变形值、确定砌体弹性模量的轴心抗压试件，宜采用物理对中、分级均匀施加荷载方法，并应符合下列规定：
1 在预估破坏荷载值的5％至20％区间内，反复预压3次～5次。两个宽侧面轴向变形值的相对误差，不应超过10％，当超过时，应重新调整试件位置或重新垫平试件；
2 预压后，应卸荷并记录初始读数，按本标准第4.2.3条规定的施加荷载方法逐级加荷，并应同时测量、记录变形值；
3 当加荷至预估破坏荷载值的80％时，应拆除仪表，然后将试件连续加荷至破坏。
注：预估破坏荷载值，可按试探性试验确定，也可按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的公式计算。
4.2.5 砌体试件的偏心抗压试验，应符合下列规定：
1 根据试验方案，应按图4.2.5a或图4.2.5b安装试件。图中e0为试验方案中的偏心距；
2 在试件顶部受压钢板和试验机上压板之间，应设置固定铰支座，铰支座可采用刀口式铰支座；
3 铰支座上铰件和下铰件的宽度和高度均不宜小于50mm，长度不应小于砌体偏心抗压试件的厚度(图4.2.5a)或宽度(图4.2.5b)。刀口式铰支座(图4.2.5c)下刀铰件的凹槽深度和上刀铰件凸出长度，均不宜小于30mm，凹槽尺寸应略大于凸齿尺寸，以刀铰间可自由转动为准。铰件间宜涂抹润滑油；
4 在满足承载力、刚度及转动灵活的情况下，也可采用滚轴式铰支座(图4.2.5d)或其他适宜的固定铰支座；
5 偏心抗压试验步骤，同轴心抗压试验步骤；
6 进行偏心抗压试验的同时，应进行一组同条件的轴心抗压试验。
4.2.6 长柱试件宜砌筑在试验室的台座上，采用加荷架、千斤顶和测力计等组成的加荷系统对试件施加轴心或偏心荷载；也可采用安全可靠的吊装方法，将试件运至长柱压力试验机上，进行轴心或偏心抗压试验。
4.2.7 试验过程中，应观察和捕捉第一条受力裂缝，并在试件上绘出裂缝位置、长度，标注初裂荷载值。对安装有变形测量仪表的试件，应观察变形值突然增大时可能出现的裂缝。荷载逐级增加时，应观察和描绘裂缝发展变化情况。试件破坏后，应立即绘制裂缝图、标记主要裂缝与对应荷载值，记录破坏特征。
4.3 结果计算
4.3.1 单个标准砌体试件的轴心抗压强度，应按下式计算，其计算结果取值应精确至0.01N/mm2：
4.3.2 对偏心抗压试件的抗压强度，应考虑偏心距(相对偏心距/b)的影响，以相同情况轴心抗压试件抗压强度为基准进行对比分析。对进行了变形测量的偏心抗压试件，应按试验方案对变形值进行计算，对其规律性进行分析。
4.3.3 单个轴心抗压标准砌体试件的弹性模量E、泊松比v的实测值，应按下列步骤计算:
4.3.4 中型砌块砌体试件的高厚比β大于5时，应计入稳定性对试验结果的影响，其抗压强度值，可按下式计算：
4.3.5 对长柱试件的试验结果，应综合考虑轴向稳定性、偏心影响、轴向变形及侧向挠曲变形进行分析。
5 砌体沿通缝截面抗剪强度试验方法
5.0.1 砌体沿通缝截面抗剪试件的几何尺寸和制作应符合下列规定：
1 普通砖的砌体抗剪试件，应采用由9块砖组成的双剪试件(图5.0.1-1)。其他规格砖块的砌体抗剪试件，亦应采用此种双剪试件形式，但试件尺寸可作相应的调整。
2 中、小型砌块的砌体抗剪试件，应采用图5.0.1-2所示的双剪试件。也可采用表面质量和材质均相同的较小块体，按图5.0.1-1或图5.0.1-2制作抗剪试件。
3 砌筑试件时，竖向灰缝的砂浆应填塞饱满。对吸水率较小或吸水速度较慢的块体，其砌体抗剪试件砌筑完毕，宜覆盖塑料薄膜等材料予以保湿养护。
5.0.2 砖砌体抗剪试件的砂浆强度达到100％以后，可将试件立放，先后对承压面和加荷面采用1：3水泥砂浆找平，找平层厚度不宜小于10mm。上下找平层应相互平行并垂直于受剪面的灰缝。其平整度可采用水平尺和直角尺检查。水平加荷的中、小型砌块砌体抗剪试件，其三个受力面也应找平，并应垂直于水平灰缝。
5.0.3 砌体抗剪试件应按下列步骤和要求进行抗剪试验：
1 测量受剪面尺寸，测量精度应为1mm；
2 将砖砌体抗剪试件立放在试验机下压板上，试件的中心线应与试验机上、下压板轴线重合。试验机上下压板与试件的接触应密合。当上部不密合时，可垫10mm厚木条或较硬橡胶条；当下部不密合时，可采用在两个受力面下垫湿砂等适宜的调平措施；也可采用本标准第4.2.1条第5款的调平措施；
3 对中、小型砌块砌体抗剪试验，尚应采用由加荷架、千斤顶和测力计组成的水平加荷系统。对较高的中型砌块砌体抗剪试件，应加设侧向支撑；试件与台座间宜采用湿砂垫平，不宜加设滚轴。对外形尺寸较小的砌块砌体抗剪试件，也可采用砖砌体抗剪试件的试验方法，在试验机上进行试验；
4 抗剪试验应采用匀速连续加荷方法，并应避免冲击。加荷速度宜按试件在1min～3min内破坏进行控制。当有一个受剪面被剪坏即认为试件破坏，应记录破坏荷载值和试件破坏特征；
5 对每个试件，均应实测受剪破坏面的砂浆饱满度。
5.0.4 单个试件沿通缝截面的抗剪强度应按下式计算，其计算结果取值应精确至0.01N/mm2：
5.0.5 若块体先于受剪面灰缝破坏时，该试件的试验值应予注明，宜作为特殊情况单独分析。
5.0.6 对抗剪试验结果进行分析时，应考虑砂浆饱满度对试验结果的影响。对砂浆饱满度不符合现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203规定的试验数据，应另作分析。
6 砌体弯曲抗拉强度试验方法
6.0.1 砌体沿通缝截面和沿齿缝截面的弯曲抗拉强度试验，宜采用简支梁三分点集中加荷的方法。
6.0.2 普通砖砌体抗弯试件尺寸(图6.0.2-1和图6.0.2-2)，应符合下列规定：
1 截面高度和宽度，均应为240mm；
2 试件计算跨度，对于沿通缝抗弯试件，不应小于720mm；对于沿齿缝抗弯试件，不应小于1000mm；
3 试件的总长度宜为试件跨度加60mm。其他规格块体的砌体抗弯试件尺寸，可按具体情况作相应调整，但试件跨度不应小于截面高度的3倍。
6.0.3 沿通缝截面抗弯的砌体试件应立砌；试验时应将试件放平，再安装到试验机或试验台座上。沿齿缝截面抗弯的砌体试件应平砌，根据试验要求可采用一顺一丁、三顺一丁或其他砌筑形式；试验时应以长边为轴旋转90°，平移至试验机或试验台座上。试件的支座处和荷载作用处，应预先采用1：3水泥砂浆找平，找平层的厚度不应小于10mm，宽度不应小于50mm或加荷垫板宽度。当加荷设备的荷载作用面与试件受荷面接触不密合时，应按本标准第4.2.1条第4款有关要求处理。
6.0.4 固定铰支座的固定铰可选用边长不小于50mm的等边角钢，滚动铰支座的滚轴可选用直径不小于50mm的圆形钢棒。固定铰支座和滚动铰支座上表面应处于同一水平面上。
6.0.5 加荷的设备，宜采用压力试验机。当受条件限制时，可采用由试验台座、加荷架、千斤顶和测力计等组成的加荷系统。
6.0.6 砌体试件应按下列步骤与要求进行抗弯试验：
1 在试件上标出支座与荷载作用线的准确位置，并在纯弯区段的中部测量截面尺寸，测量精确度应为1mm；随机选取3个试件，测其自重并计算平均值，精确至10N；
2 在试验机或试验台座上，按简支梁三分点集中加荷的要求使试件准确就位；
3 抗弯试验应采用匀速连续加荷方法，加荷速度宜按试件在3min～5min内破坏进行控制。试件破坏后，应立即记录破坏荷载值和破坏特征；
4 整理与分析砌体抗弯试验结果时，应注明是沿通缝截面还是沿齿缝截面，不得混淆。
当试件破坏处在跨中1/3长度之外，视为非正常破坏，应舍去该项试验数据。
6.0.7 单个试件沿通缝截面或沿齿缝截面的弯曲抗拉强度ft,i，应按下式计算，其计算结果取值应精确至0.01N/mm2：
7试验资料的整理分析
7.0.1 试验完毕，应及时整理下列原始试验资料：
1 试验方案及实施过程中的变更情况；
2 块体和砌筑砂浆的试验结果；
3 测试仪表校核记录；
4 试验前试件外观质量检查情况，包括几何尺寸、施工缺陷及损伤状况；
5 试验数据记录；
6 试件的裂缝图、破坏特征文字描述、照片或录像；
7 试验异常情况记录。
7.0.2 每组的单个试件的强度试验值应按现行国家标准《数据的统计处理和解释 正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883中格......
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