【摘 要】
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砌体结构由块材、胶结材料组成,在工程中应用广泛。一般胶结材料强度低、耐久性差,是影响砌体结构承载能力的主要因素。为改善砌体柱的受力性能,提出采用超高强度、耐久性能优异的超高性能砂浆（Ultra-High Performance Mortar,UHPM）。本文首先对适用于砌体结构的UHPM的配合比、工作性能和力学性能进行试验研究,在获得UHPM制备参数的基础上,将其运用到石砌体中,并进行了UHPM石
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砌体结构由块材、胶结材料组成,在工程中应用广泛。一般胶结材料强度低、耐久性差,是影响砌体结构承载能力的主要因素。为改善砌体柱的受力性能,提出采用超高强度、耐久性能优异的超高性能砂浆（Ultra-High Performance Mortar,UHPM）。本文首先对适用于砌体结构的UHPM的配合比、工作性能和力学性能进行试验研究,在获得UHPM制备参数的基础上,将其运用到石砌体中,并进行了UHPM石砌体（Stone Masonry Column with UHPM,以下简称UMC）的短柱受压试验,考察了其破坏过程、破坏形态和极限承载力。本文的主要工作与成果如下:（1）在超高性能混凝土（Ultra-High Performance concrete,UHPC）的制备原理基础上,进行了UHPM的配合比制备设计,综合分析了水胶比、胶砂比和粉煤灰掺量等因素对UHPM的稠度、保水性、抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:UHPM的保水性超过99%,不会产生泌水现象;水胶比范围在0.13～0.16之间变化时,可满足现行标准的砌筑砂浆稠度要求;砂胶比宜为1.2,粉煤灰掺量不应大于0.2;考虑石英砂级配的UHPM强度更高,建议考虑细骨料的粒径级配。（2）开展了6组共计18个（每组3个试件）UHPM石砌体短柱的受压试验研究,主要考虑砂浆强度等级和偏心率对UMC试件承载力的影响。结果表明:砂浆强度等级与偏心率均会对试件的裂缝分布和破坏形态产生影响;UMC试件中石块与UHPM协同工作性能较好;UMC短柱的开裂和极限荷载分别是普通砂浆石砌体短柱的1.59和1.87倍;偏心率为0.1、0.2和0.3时,UMC试件的开裂荷载分别是轴压试件的0.61、0.50和0.38倍,极限荷载分别是轴压试件的0.54、0.43和0.28倍。（3）UHPM可明显改善石砌体中石块的复杂应力状态,使得石块主要受压应力作用,UMC试件的破坏模式表现为石块被压碎。当以石块与UHPM横向变形协调为条件时,建议石块与UHPM的强度比值范围在0.77～0.85之间。（4）现有规范的砌体抗压强度计算方法不适用于UMC。基于GB 50003-2011抗压强度计算方法,综合考虑砂浆强度、石块与砂浆厚度比的影响,提出了UMC的修正计算方法,计算值与试验结果吻合较好。针对现有理论分析方法计算的偏心影响系数会低估UMC试件承载力的折减,基于对偏心影响系数的回归分析,提出了适用于UMC偏心受压承载力计算公式。
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