一、砌體材料及其力學性能
(一)砌體分類
砌體是由各種塊材和砂漿按一定的砌筑方法砌筑而成的整體。它分為無筋砌體和配筋砌體兩大類。無筋砌體又因所用塊材不同分為磚砌體、砌塊砌體和石砌體。在砌體水平灰縫中配有鋼筋或在砌體截面中配有鋼筋混凝土小柱者稱為配筋砌體。
1．磚砌體
由磚與砂漿砌筑而成的砌體，其中磚包括實心黏土磚和黏土空心磚。
(1)實心黏土磚(簡稱實心磚)
實心黏土磚具有全國統(tǒng)一的規(guī)格，其尺寸為240×115×53(mm)，它以黏土為主要原料，經(jīng)過焙燒而成，其保溫隔熱及耐久性能良好，強度也較高，是最常見的砌體材料。由于黏土材料耗費廣大耕地，從保護土地資源考慮，目前實心黏土磚的應用受到政策上的限制。
(2)黏土空心磚(簡稱空心磚)
為了減輕砌體自重，保護農(nóng)田資源，近來，我國部分地區(qū)生產(chǎn)廠不同孔洞形狀和不同孔洞率的黏土空心磚。這種磚由于做成部分孔洞，因此自重較輕，保溫隔熱性能有了進一步改善。
由于孔洞方向不同，黏土空心磚分為豎孔空心磚和水平孔空心磚兩類。豎孔空心磚孔洞率一般為15％—20％，以免強度降低過多影響使用。砌筑時由于孔洞垂直于受壓面， 強度較高，可用于承重墻，其強度等級劃分同實心磚。水平孔空心磚可采用較大的孔洞率，一般為40％～60％，以取得更好的隔熱、隔聲性能。砌筑時孔洞平行于承壓面，故強度較低，一般只能用于外承重隔墻或框架填充墻。
在豎孔空心磚型號中，字母K表示空心；M表示模數(shù)，P表示普通。見圖11—1。

　普通空心磚KPl重量較輕，可與標準磚配合使用；砍磚容易，不需配磚，因此在部分地區(qū)用得較多。普通空心磚KP2也能與標準磚配合使用，但砍磚較多，施工時尚需輔助規(guī)格的配磚。模數(shù)空心磚KMl不能與普通標準磚配合使用，同時在拐角、T字形接頭處，由于錯縫要求，還需要輔助規(guī)格的配磚。
目前，國家標準對空心磚的孔洞形狀、孔洞率及布置方式未作統(tǒng)一規(guī)定，因此各地區(qū)產(chǎn)品不盡相同。
2．砌塊砌體
由砌塊與砂漿砌筑而成，砌塊材料有混凝土、粉煤灰等。目前，我國常用的有混凝土中、小型空心砌塊和粉煤灰中型砌塊。小型砌塊高度為180～350mm，中型砌塊高度為360～900mm，見圖11-2。小型砌塊可用手工砌筑，中型砌塊采用機械施工。大型砌塊由于起重設(shè)備的限制，很少應用。
　 3．配筋砌體
在砌體中配置鋼筋或鋼筋混凝土時，稱為配筋磚砌體。目前，我國采用的配筋砌體有：
(1)網(wǎng)狀配筋磚砌體
在砌體水平灰縫中配置雙向鋼筋網(wǎng)，可加強軸心受壓或偏心受壓墻(或柱)的承載能
力(圖11-3a)。
(2)縱向配筋磚砌體
在砌體的豎向灰縫中配置縱向鋼筋(圖1l—3b)，施工麻煩。
(3)組合砌體
由砌體和鋼筋混凝土組成，鋼筋混凝土薄柱也可用鋼筋砂漿面層代替(圖11-3c)。主要用于偏心受壓墻、柱。

此外，在砌體結(jié)構(gòu)拐角處或內(nèi)外墻交接處放置的鋼筋混凝土構(gòu)造柱，也是一種組合砌體，但其作用只是對墻體變形起約束作用，提高房屋抗震能力。
4．石砌體
由石材和砂漿或由石材和混凝土砌筑而成(見圖11-4)。石砌體可用作一般民用建筑 的承重墻、柱和基礎(chǔ)。
　(二)砌體材料的強度等級
塊材和砂漿的強度等級，依據(jù)其抗壓強度來劃分。它是確定砌體在各種受力情況下強 度的基本數(shù)據(jù)。
1．燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚的強度等級：分為5級，以MU表示，單位為MPa，即MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10。磚的抗壓強度應根據(jù)抗壓強度和抗折強度綜合評定。
2．蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚的強度等級：分為4級，即MU25、MU20、MUl5、 MU10。
3。砌塊的強度等級：分為5級，即MU20、MUl5、MUIO、MU7．5、MU5。
4。石材的強度等級：由邊長為70mm的立方體試塊的抗壓強度來表示，可分為7級，
即MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
5．砂漿的強度等級：由邊長為70．7mm的立方體試塊，在標準條件下養(yǎng)護，進行抗壓試驗，取其抗壓強度平均值。砂漿強度等級分為5級，以M表示，即M15、MIO、M7．5、
M5、M2．5，當驗算施工階段砌體承載力時，砂漿強度取為0。
(三)砌體的受力性能
1．砌體受壓破壞特征
磚砌體軸心受壓時，從加載至破壞，可分為三個階段。
第一階段：從開始加載到出現(xiàn)第一條裂縫(圖11-5a)，其壓力約為破壞時壓力的50％～70％；
第二階段：隨著壓力增加，單塊磚內(nèi)的裂縫不斷發(fā)展，并沿豎向通過若干皮磚，同時 產(chǎn)生新的裂縫(圖11-5b)。此時，即使壓力不再增加，裂縫仍會繼續(xù)開展。砌體已處于臨界破壞狀態(tài)，其壓力約為破壞時壓力的80％～90％；

第三階段：壓力繼續(xù)增加，裂縫加長加寬，使砌體形成若干小柱體，磚被壓碎或小柱體失穩(wěn)，整個砌體也隨之破壞(圖11-5c)。此時，以破壞時的壓力除以砌體橫截面面積所得應力即稱為砌體的極限強度。
2．砌體受壓時的應力狀態(tài)
(1)砌體中的塊材受有彎剪應力
在砌體中，由于灰縫厚度不一，砂漿飽滿度不均勻及塊體表面不平整，使砌體受壓時塊體并非均勻受壓，而是處于彎剪應力狀態(tài)(圖11-6)。

　2)砌體中的塊材受有水平拉應力
塊材與砂漿的彈性模量與變形系數(shù)存在差異，——般情況下塊材的橫向變形比中等強度以下砂漿的橫向變形小。砌體受壓時，由于兩者共同工作，砌體的變形將介于塊材變形與砂漿層變形之間。塊材的橫向變形因受砂漿層的影響而增大，塊材中產(chǎn)生橫向拉應力。砂漿的橫向變形則因受到材料的影響而減小，使砂漿中產(chǎn)生橫向壓應力(圖11-7)，從而使砂漿處于三向受壓狀態(tài)。
(3)豎向灰縫的應力集中
由于砌體內(nèi)的豎向灰縫不飽滿，因此灰縫中的砂漿與塊材間的粘結(jié)力難以保證砌體的整體性，塊材在豎向灰縫中易產(chǎn)生應力集中，因而加速了塊材的開裂，引起砌體強度的降低。
綜上所述，砌體受壓時單塊塊材處在復雜應力狀態(tài)下工作，使塊材抗壓強度不能充分發(fā)揮，因此，砌體的抗壓強度低于所用塊材的抗壓強度。