一、砌体材料及其力学性能
(一)砌体分类
砌体是由各种块材和砂浆按一定的砌筑方法砌筑而成的整体。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
由砖与砂浆砌筑而成的砌体，其中砖包括实心黏土砖和黏土空心砖。
(1)实心黏土砖(简称实心砖)
实心黏土砖具有全国统一的规格，其尺寸为240×115×53(mm)，它以黏土为主要原料，经过焙烧而成，其保温隔热及耐久性能良好，强度也较高，是最常见的砌体材料。由于黏土材料耗费广大耕地，从保护土地资源考虑，目前实心黏土砖的应用受到政策上的限制。
(2)黏土空心砖(简称空心砖)
为了减轻砌体自重，保护农田资源，近来，我国部分地区生产厂不同孔洞形状和不同孔洞率的黏土空心砖。这种砖由于做成部分孔洞，因此自重较轻，保温隔热性能有了进一步改善。
由于孔洞方向不同，黏土空心砖分为竖孔空心砖和水平孔空心砖两类。竖孔空心砖孔洞率一般为15％—20％，以免强度降低过多影响使用。砌筑时由于孔洞垂直于受压面， 强度较高，可用于承重墙，其强度等级划分同实心砖。水平孔空心砖可采用较大的孔洞率，一般为40％～60％，以取得更好的隔热、隔声性能。砌筑时孔洞平行于承压面，故强度较低，一般只能用于外承重隔墙或框架填充墙。
在竖孔空心砖型号中，字母K表示空心；M表示模数，P表示普通。见图11—1。
普通空心砖KPl重量较轻，可与标准砖配合使用；砍砖容易，不需配砖，因此在部分地区用得较多。普通空心砖KP2也能与标准砖配合使用，但砍砖较多，施工时尚需辅助规格的配砖。模数空心砖KMl不能与普通标准砖配合使用，同时在拐角、T字形接头处，由于错缝要求，还需要辅助规格的配砖。
目前，国家标准对空心砖的孔洞形状、孔洞率及布置方式未作统一规定，因此各地区产品不尽相同。
2．砌块砌体
由砌块与砂浆砌筑而成，砌块材料有混凝土、粉煤灰等。目前，我国常用的有混凝土中、小型空心砌块和粉煤灰中型砌块。小型砌块高度为180～350mm，中型砌块高度为360～900mm，见图11-2。小型砌块可用手工砌筑，中型砌块采用机械施工。大型砌块由于起重设备的限制，很少应用。
3．配筋砌体
在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土时，称为配筋砖砌体。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。
(二)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、MUIO、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。
5．砂浆的强度等级：由边长为70．7mm的立方体试块，在标准条件下养护，进行抗压试验，取其抗压强度平均值。砂浆强度等级分为5级，以M表示，即M15、MIO、M7．5、
M5、M2．5，当验算施工阶段砌体承载力时，砂浆强度取为0。
(三)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)。此时，以破坏时的压力除以砌体横截面面积所得应力即称为砌体的极限强度。
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，——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。
