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牆壁的水泥砂漿越強越好嗎?

 


關於這個問題,我問過許多人,
大家的答案都是:
"! 當然是強度越強越好,這樣才不會裂!"
若針對相同一個材料,以上說法當然沒有問題! 
但是一般建築物的牆壁是由兩種以上的材料組成,
體質不一樣,受力時的反應一定也不一樣, 
所以對以上答案 我一直存疑
而且老師常常告訴我們:
"人長得越帥,責任就越重,材料也一樣!"
對於材料,恩師的開示我不是很能體會,
但關於人這一點我蠻深感同受,因為山莊裡面我的責任最重^^

 


由於很少人討論過這問題,
於是我就用簡單的數值分析一下,看看結果是怎樣?
我的分析模型:
牆體是混凝土,表面修飾材料是水泥砂漿
然後給這個模型一個模擬地震的剪力作用








 


 

首先做兩個case來比較水泥砂漿強度的影響
case 1   
混凝土    厚度15cm  抗壓強度3000psi 
水泥砂漿  厚度2cm   抗壓強度4000psi

case 2   
混凝土    厚度15cm  抗壓強度3000psi 
水泥砂漿  厚度2cm   抗壓強度2500psi

結果

越偏深藍色,表示受力越少, 越偏紅色表示受力越大
由上圖可以明顯看出,
左邊case 1的圖顯示水泥砂漿表面受力比混凝土壁還
(兩種材料交界可以看出,水泥砂漿的淺藍色比較高)
右邊case 2的圖顯示
水泥砂漿表面受力比混凝土壁還
(兩種材料交界可以看出,水泥砂漿的淺藍色比較低)
而且
對照左右兩個圖,
右邊 case 2 水泥砂漿抗壓強度雖然只有2500psi 
但很明顯深藍色面積占很大百分比,表示整體受力比較小

抱歉,大家若是還不太了解
我用更白話的方式來說,例如
"
水泥砂漿的抗壓強度(2500psi)
 低於混凝土抗壓強度(3000psi),
 水泥砂漿的受力狀態會比較,相對而言比較不易破壞
."

這個結果跟一般的想法不同,
不過瞬間我領悟了恩師那句話的涵義了,
兩種以上的材料複合在一起時,
"強度越高的材料,承擔受力的責任越大"
因此,像水泥砂漿一般厚度才2cm,
如果又讓她承受比混凝土還大的責任壓力,
當然比較容易"裂"囉! 
(混凝土是牆體的主角,水泥砂漿是配角,喧賓奪主當然會出事)

以上為"樂樂長"的分享, 
因此牆壁的水泥砂漿強度,我建議:
"
水泥砂漿強度要比混凝土強度低,
 但是要高於2000psi
!"
(低於2000psi比較不能滿足使用需求,
 諸如吊掛重物,耐久耐候)
順便提供兩個數據給大家參考思量:
目前牆體常用的混凝土強度3000~4000Psi,
而設計上最常用的1:3水泥砂漿強度高達4000Psi以上
這樣的設計思維我不太能理解,歡迎先知來指點.
(得天下英才而教之,一樂也;教我可是"樂樂長"呢!)

下回再跟大家分享
修飾層(如水泥砂漿)厚度跟受力狀態的變化

報告完畢 請稍息!

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