克罗地亚克瓦尔纳沿海地区历史石砌构件的材料特性:以泥灰砂浆为例
Paulo ??ulac,
Ivana ?timac Grandi?,
Josipa Mihaljevi?,
Davor Grandi?
《Eng》:Material Properties of Historic Stone Masonry Components from the Kvarner Littoral of Croatia: A Case Study with Earth Mortar
Paulo ??ulac,
Ivana ?timac Grandi?,
Josipa Mihaljevi? and
Davor Grandi?
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时间:2026年04月24日
来源:Eng 2.4
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摘要 石砌体的机械性能及其在单调载荷和循环载荷下的行为显著依赖于砌体的局部性质和墙体类型。本文介绍了在克罗地亚克瓦纳海岸地区多个地点对石砌体类型进行现场检查的初步结果,发现一座已有200多年历史的建筑使用的是土砂浆而非常用的石灰砂浆。这一发现促使选择该建筑
摘要 石砌体的机械性能及其在单调载荷和循环载荷下的行为显著依赖于砌体的局部性质和墙体类型。本文介绍了在克罗地亚克瓦纳海岸地区多个地点对石砌体类型进行现场检查的初步结果,发现一座已有200多年历史的建筑使用的是土砂浆而非常用的石灰砂浆。这一发现促使选择该建筑作为案例研究对象,对其进行了详细的视觉调查,并通过实验室测试来表征砌体组件。视觉检查显示,该建筑的墙体由未退化的石头建造,块与块之间有楔形填充物,较大的角块也使用了这种填充物。由于土砂浆在墙体表面已经退化,因此无法进行无损检测。对石块的实验室测试显示其抗压强度很高(超过135 MPa),而对土砂浆的测试表明其抗压强度在2.22至2.65 MPa之间。石块的抗压强度与高质量的克罗地亚石灰石相当,而土砂浆的抗压强度则与历史上的石灰砂浆相当。对土砂浆的显微分析和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究表明,其中不含沙子或砾石,这与常用的历史土砂浆不同,后者使用粘土矿物作为沙子和粉砂颗粒的粘合剂。本研究是首次对克罗地亚地区土砂浆材料性质进行全面的研究。
1. 引言
分析建筑物的抗震性能是确定其地震脆弱性和风险的重要步骤[1],同时也适用于特定区域。大量现有的石砌体建筑是在建立抗震设计标准之前建造的。其中许多建筑被列为文化纪念碑或具有历史价值的建筑。这类历史建筑通常使用质量较差的材料(如弱石灰砂浆)建造;墙体间距过大,且连接不够牢固。最容易受到地震影响的建筑是那些由碎石砌体构成的建筑,因为这种砌体的机械性能较差[2],因此在这些建筑占主导地位的地区地震风险较高。
克瓦纳海岸地区(图1中用红色标出)以及达尔马提亚地区和首府萨格勒布及其周边地区是克罗地亚地震风险最高的区域,这一点可以从克罗地亚共和国的地震图中看出[3]。克瓦纳海岸地区475年重现期的最大地面加速度为0.26 g(位于塞尼镇)。克瓦纳海岸地区最大的城市里耶卡,475年重现期的地面加速度为0.22 g[3]。该地区从西部的奥帕蒂亚延伸到东部的塞尼,包括克rk岛、克雷斯岛、洛希尼岛和拉布岛。这一地区有许多石砌体建筑,其中许多由碎石砌体建造[5,6]。在塞尼镇、里耶卡市和克rk岛的初步研究表明,这些砌体的质量普遍较差,主要由当地采集的石灰岩制成,但偶尔也会使用附近地区的洞石[9]。
砌体的机械性能(如强度、弹性模量和剪切模量)及其在单调载荷和循环载荷下的行为显著依赖于砌体的局部性质[10,11]。墙体中石块的形状、大小和堆砌方式(即砌体类型)实际上受当地石材可用性和熟练石匠数量的限制。据作者所知,关于克罗地亚石砌体分类的研究,包括对其类型的详细研究和描述,尚未开展。现有的砌体类型分类及机械性能评估数据[10,11,12,13,14,15,16]是基于在意大利、瑞士、斯洛文尼亚和葡萄牙进行的研究中收集的数据库。
Ferreira Pinto等人[17]报告称,将适用于意大利砌体类型的砌体质量指数(MQI)方法应用于葡萄牙历史建筑案例研究中时,发现该方法对某些墙体的性能评估存在显著的不可靠性。因此,Simoes等人[18]提出了新的分析公式,将机械性能与MQI关联起来,以便纳入未来版本的欧洲规范8第3部分附录中。关于克罗地亚的砖砌体,Luli?[19]针对萨格勒布和西萨克的砖砌体类型校准了MQI方法——他根据对二十多栋砖砌体建筑的平板压缩测试结果提出了新的指数相关曲线。因此,可以高度推测,克瓦纳海岸地区的砌体实际机械性能与使用MQI方法估算的性能之间也可能存在显著差异。
关于碎石砌体在自身平面内对单调载荷和循环载荷的行为的实验研究相对较少,这些研究都是针对特定国家常见的砌体类型进行的[20,21,22,23,24,25,26]。一些研究还包括对增强砌体面板的测试[27,28,29,30,31]。
Magenes等人[20]研究了具有意大利典型拓扑结构的未修整的双层砌体面板的循环行为。Silva等人[27]研究了意大利中部类型的三层砌体面板及其NHL灌浆材料的效果。值得注意的是,这些墙体是整体建造后切割成单独的面板进行测试的。Milosevic等人[21]对单层砌体进行了对角压缩实验,以评估传统里斯本建筑的结构特性。Almedia等人[25]研究了葡萄牙北部地区典型的单层花岗岩砌体,而Vasconcelos和Louren?o[23]则对受到循环平面载荷的面板进行了广泛的实验研究。Pinho[28]对六十多块碎石砌体面板进行了综合性实验研究,以评估里斯本地区典型的不同增强方案,而Ponte、Penna和Bento[29]研究了部分互锁的双层砌体。Rezaie等人[24]对含有鹅卵石和不规则石块的砌体面板进行了剪切-压缩试验。
Vanin等人[16]对大量石砌体测试的统计分析存在以下不足:这些测试是在非克罗地亚典型砌体类型的墙体上进行的,且测试方法(包括循环加载方案)差异很大。尽管1979年黑山地震后克罗地亚也进行了关于石砌体的研究[32],但这些研究仅提供了少数常见砌体类型的材料强度的近似估计[33]。
综上所述,现有的关于砌体机械性能和行为的研究无法直接应用于克瓦纳海岸地区的当地砌体类型,因为那里广泛使用了碎石砌体。因此,需要开发新的方法来评估碎石砌体的机械性能,并建立相应的行为模型,以便对使用碎石砌体建造的建筑进行地震评估,同时考虑克瓦纳海岸地区的特定砌体类型和石材及砂浆的局部性质。
为此,首先需要研究克瓦纳海岸地区碎石砌体建筑的当地类型,包括传统建造特点、墙体的代表性几何特征、楼板类型、金属连接件的存在以及砌体及其组成部分(块和砂浆)的材料性质,从而改进对该地区碎石砌体建筑的地震评估方法。
研究方法(图2)包括以下步骤:(1)对克瓦纳海岸地区的多个地点进行现场砌体调查;(2)对案例研究建筑中的砌体成分进行实验室测试。现场检查包括对砌体类型的视觉检查和无损测试(本文未重点讨论)。石块样本的实验室测试包括单轴压缩测试和圆柱形样本的密度测量,而砂浆测试则包括抗弯强度测试、抗压强度测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和显微分析。图2展示了研究方法的示意图。本案例研究旨在更好地理解克瓦纳海岸地区石砌体组件机械性能的变异性。
2. 初步研究
作为“调整克瓦纳海岸地区现有砌体建筑抗震性能评估方法”研究项目[34]的一部分,采用了现场视觉检查和无损方法(如砂浆探测仪和回弹锤,用于检测砂浆和石材)来深入了解该地区典型的石砌体性质。选择的研究地点涵盖了克瓦纳海岸地区,包括巴卡尔、雅德拉诺沃、尤尔达尼、林纳迪奇(克rk岛)、里耶卡、塞尼、苏扎恩(克rk岛)和沙普亚内。图3展示了部分现场调查中的砌体类型。图3. 克瓦纳海岸地区碎石砌体类型的现场研究:(a) 里耶卡;(b) 苏扎恩(克rk岛);(c,d) 巴卡尔;(e) 塞尼;(f) 沙普亚内;(g) 里耶卡;(h) 林纳迪奇(克rk岛);(i) 雅德拉诺沃。从图3中可以看出,石块的尺寸和形状存在很大差异。大多数石块形状不规则,排列不规则,接缝没有水平对齐。石块质量较好,未发生退化。较大的石块被用作角石;注意这些石块仅在四面(底部、顶部和两个可见面)经过修整,只有一个边缘(角边)经过处理。开口周围使用了石楣,但仅位于墙体的外侧。在某些情况下,可以看到开口周围重新使用了旧砖块(图3a,g)。
除了要求砌体墙体具有足够的变形能力以吸收地震能量而不造成重大损坏外,砌体建筑还应具备足够的结构完整性,即应表现为一个整体,以避免不希望出现的平面外破坏机制转变为平面内破坏机制。这包括使用角石等结构元素——建筑物角落处的较大石块——适当的连接方式(如墙体交叉处的连接)、楼板结构与墙体之间的金属连接件、拉杆、环梁等[35]。图3a,g中可以看到连接楼板水平处的铁 ends 杆。
由于建筑骨架通常被抹灰层、外墙覆盖,因此很少能直接检测到确保建筑完整性的元素。只有在翻新或部分倒塌的建筑中才能深入检查建筑骨架。因此,作为研究项目[34]的一部分,首次进行的破坏性测试是在从部分倒塌的建筑(本文案例研究中的建筑)和正在进行翻新的建筑中提取的材料上进行的。
3. 案例研究
本案例研究中的建筑位于里耶卡西北方向约20公里处的尤尔达尼村。该建筑主体后面曾是一个牲畜饲养设施。建造年份未知,但1819年的第二次哈布斯堡地籍调查显示,这栋房屋和牲畜设施已有200多年的历史[36]。图4。案例研究建筑布局(尺寸以厘米为单位)。这代表了一座典型的小型乡村房屋,地面部分埋在地下,且没有内部承重墙。一楼附属建筑建于1897年(门楣上刻有年份)。选择Jurdani的这座建筑作为案例研究的原因如下:它代表了克罗地亚克瓦尔纳海岸地区典型的乡村房屋,采用碎石砌筑结构。该建筑已部分倒塌——在业主的同意下,研究人员能够进入建筑内部进行考察、测量,清除墙上的灰泥以暴露墙体结构,并从墙体中采集石材和砂浆样本。
3.1 现场检查
该案例研究的建筑平面呈矩形,尺寸为11.0 × 6.1米(图4),由部分埋在地下的地面层和上层楼层组成(图5a,b)。这种两层结构的房屋是克瓦尔纳海岸地区最为常见的乡村住宅类型。地面层通常用作地下室(有时也用作牛羊的围栏),而一楼则用于居住。
3.2 历史石材砌体组件的材料性质实验室测试
对石材和砂浆样本的实验室测试在里耶卡大学土木工程学院的材料实验室进行,而砂浆的表征则由外部实验室使用光学显微镜和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了进行。
3.2.1 石材的机械和物理性质
从邻近的牲畜设施中提取了四块石材样本(据推测与案例研究建筑建于同一时期,因为该设施也记录在1819年的地籍调查中),以测定其抗压强度和密度。从每块石材中制备了一个圆柱形样本(图7),标记为S1–S4,直径和高度均符合标准规范[39]规定的要求,即50 ± 5毫米。使用Controls 3000伺服液压压缩机(CONTROLS S.p.A., Liscate, Italy)对石材样本进行了抗压强度测试,加载过程以1 MPa/s的恒定应力速率进行直至破坏(图8)。记录了测试过程中的最大力F,并根据以下公式计算石材的抗压强度fs:
fs = 4·F/(D2·π) (1)
其中D为样本直径。每块石材的密度γ也根据其质量和体积进行了估算。
3.2.2 砂浆的化学性质
从建筑地面层的墙体上清除灰泥后,发现使用了黏土砂浆(图5和图6)。从接缝中完好无损地提取的砂浆样本在20倍显微镜下进行了结构观察。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了砂浆的成分[38]。将两毫克白色块状物和棕色基质与溴化钾(KBr)混合后压制成颗粒。所得光谱代表了每个样本20次测量值的平均值,光谱范围为4000至400 cm?1。图9显示了使用Zeiss Axio Imager M1显微镜(Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany)在20倍放大下拍摄的砂浆样本图像。砂浆主要由棕色基质(土壤)组成,其中含有少量白色块状物(石灰)。此外,还可见黑色区域,这些可能是有机残留物[38]。FTIR分析表明,棕色基质主要含有土壤中的常见矿物(如硅酸盐和铝硅酸盐,如伊利石和蒙脱石),以及白色石灰块。两个光谱中均出现在1385 cm?1处的吸收峰表明样品中含有硝酸盐。由于样品中含有大量土壤成分,因此可能从一开始就含有硝酸盐。
3.2.3 砂浆的机械性质
由于接缝中的砂浆因受潮而退化,可以通过简单刮擦将其以粉末形式提取。提取的粉末被用于制备尺寸为160 × 40 × 40毫米的砂浆棱柱体,以进行抗折强度和抗压强度测试。虽然干燥后棱柱体中仍存在一些空气孔隙,但仍添加了足够的水以保证工作的可行性。将砂浆分两层填充到钢模具中,并用捣棒捣实25次。样品先在聚乙烯袋中储存7天,然后在实验室条件下再储存21天。共制备了六个样品(图10),标记为M1–M6,在浇筑28天后进行测试(图10)。砂浆的抗折强度根据HRN EN 1015-11:2019标准[40]使用Controls 15/600通用压缩/拉伸测试机(CONTROLS S.p.A., Liscate, Italy)在1 N/s的恒定速度下进行三点加载测试(图11)。砂浆的抗折强度fb的计算公式为:
fb = 1.5·(F·l)/(b·d2) (2)
其中F为最大记录力,b为样本宽度,d为样本深度,l为支撑滚筒之间的距离(100毫米)。
根据HRN EN 1015-11:2019标准[40],使用Controls 15/600通用压缩/拉伸测试机在50 N/s的恒定速率下对两个抗折强度测试后的砂浆样本进行了抗压强度测试(图12)。标记为M1-1和M1-2的样品是M1抗折测试后的两部分。其他样品也按相应方式标记(M2-1、M2-2、M3-1等)。砂浆的抗压强度fc的计算公式为:
fc = F/(b·a) (3)
其中F为最大记录力,b为样本宽度,a为支撑板的长度(40毫米)。测试得到的砂浆机械性质数据及其尺寸和最大载荷分别列在表2和表3中。
4. 讨论
测试出的石材样本密度范围为2648至2677 kg/m3,平均值为2667 kg/m3(标准偏差13.4 kg/m3)。石材的抗压强度范围为58.6 MPa至145.0 MPa。尽管有一些研究探讨了克瓦尔纳海岸地区石灰岩的机械性质[41],但由于[41]中的抗压强度测定采用了ISRM推荐的方法[42](样本高径比在2.5至3.0之间),而HRN EN 1926:2008[39]推荐的样本高径比为1:1,因此只能将密度值进行对比。Vra?evi?等人[41]测得的石材样本密度为2732至2752 kg/m3,与案例研究样本的密度相当。由于没有关于克瓦尔纳海岸地区石灰岩抗压强度的同类研究,因此参考了Bri?evac等人[43]关于伊斯特里亚地区石灰岩的研究结果进行对比。伊斯特里亚半岛10个地点采集的石灰岩样本密度范围为2386至2727 kg/m3(平均值2669 kg/m3,标准偏差100 kg/m3),抗压强度范围为39.5至165.0 MPa(平均值100.06 MPa,标准偏差54.49 MPa)。由此可见,案例研究建筑中的石灰岩抗压强度(平均136.2 MPa,标准偏差7.6 MPa)属于高质量石灰岩。所得到的石材抗压强度与其他克罗地亚石灰岩的研究结果处于同一质量区间[43,44]。
基于对克罗地亚沿海地区砌体建筑的先前了解,作者原本不认为案例研究建筑会使用黏土砂浆,因为克罗地亚沿海地区的传统建筑通常使用石灰砂浆[45]。基于土的砂浆(也称为泥砂浆或黏土砂浆)在全球范围内普遍存在[46],尤其是在农村地区[47,48,49,50,51,52,53],但也可以在欧洲的历史中心找到[18,35,54]。Kuruscu、Güney和G?rün[50]以及Günaydin等人[49]的研究证实了土砂浆的生产及其在传统无筋建筑中的使用一直持续到20世纪60年代。据作者所知,克罗地亚尚未对土砂浆进行过详细的特性研究——在RE-forMS研究项目中仅调查了夯实土的属性[55,56]。案例研究中的土砂浆不含沙子或砾石[57],尽管Curtis[48]和Sorrentino等人[54]提到过使用未添加骨料或稻草的黏土砂浆。FTIR光谱分析结果表明,这种砂浆是由当地土壤制成的[38]。使用当地土壤制作砂浆并不罕见,文献中也有类似的例子[48,54],因为这样加工要求较低且材料易于获取。在过去,土砂浆无疑比石灰砂浆更便宜且制备更快。其他研究也发现,来自不同土壤的土砂浆中含有硅酸盐和铁铝硅酸盐[57,58]。案例研究中的砂浆中含有石灰也是意料之中的,因为在土砂浆中加入石灰可以使其更加坚固[48,54,59,60]。根据苏格兰历史环境组织[61]的说法,向土砂浆中添加生石灰可以提高其粘结性和塑性,从而使石匠能够加快施工进度。向土中添加少量生石灰(约占体积的5%)可以显著改变砂浆的特性。除了提供额外的粘结剂和塑性外,生石灰还能从土壤中吸收水分,并促进黏土和石灰矿物之间的离子交换,从而提高其在潮湿环境下的耐久性[61]。
Cantù等人[60]研究了意大利北部克雷莫纳镇的土砂浆,他们区分了三种类型:不含石灰、含石灰量高和含石灰量低的土砂浆。在17世纪之前,这些砂浆几乎不添加或仅添加少量石灰。从18世纪开始,人们开始使用有机添加剂(如木灰)来促进胶结化合物和碳酸钙的形成。所有砂浆都主要由石英、云母/伊利石、斜绿泥石、高岭石、正长石和方解石组成[60]。
从提取的粉末制备砂浆样品是一种非标准的方法,所加水量的选择可能会影响砂浆的机械性能。然而,选择合适的新鲜砂浆稠度是传统石匠的技能,这一技能在很大程度上已经失传。较高的含水量会提高砂浆的可操作性,但同时也会对砂浆强度产生不利影响[62]。Zhang等人[63]研究了黄土土砂浆的压缩强度与含水量之间的关系,他们将水与土壤的比例设置为0.25、0.30和0.35,然后在28天后测试了砂浆样品(边长为70.7毫米的立方体)。随着含水量的增加,压缩强度逐渐降低,分别为3.06、2.80和2.67兆帕。
值得注意的是,石灰在重构的砂浆样品中的有益效果并不能完全解释,因为石灰在砂浆被提取成粉末之前就已经在墙体中碳化了(这些化学反应无法通过加水逆转[61])。传统土砂浆的质量差异很大,这反映了当地土壤地质条件和不同的混合比例。基于土的砂浆的压缩强度通常在1.0到3.0兆帕之间[64],尽管也有更低或更高的记录[57,58]。案例研究中砂浆的压缩强度介于2.22到2.65兆帕之间,属于文献中报告的范围[64]。这一结果与[47]中的数据相当,其中使用富含细颗粒的当地土壤制成的砂浆样品平均压缩强度为1.73兆帕(标准差29.2%)。
特别值得指出的是,测试砂浆的抗压强度与石灰砂浆的结果相当[65,66,67]。案例研究中砂浆的抗弯强度较低(范围为0.18至0.3兆帕,平均值为0.26兆帕,标准差为0.04兆帕),这符合通常的建议(即抗弯强度应为抗压强度的0.1倍[69]),尽管有些研究者发现土砂浆的抗弯强度比值更大[57,64]。虽然测试结果显示土砂浆具有较高的压缩强度,但这仅适用于砂浆被封闭在墙体内部且未受水分影响的理想条件。正如[48]中所指出的,只要墙体保持干燥且不受扰动,黏土砂浆不会对墙体结构造成问题,因为它的主要作用是作为均匀分布荷载的垫层材料。这种砂浆已被证明在地震不频繁的苏格兰等地区非常有效且耐久[48]。然而,最近的地震表明,由于土砂浆的抗拉强度和粘结强度不足,使用这种砂浆的砌体结构在地震中非常脆弱。Sorrentino等人[54]报告称,在2016年意大利中部地震中,由两到三层未连接的部分用土砂浆构成的砌体建筑严重受损。Vlachakis等人[53]在2017年希腊莱斯沃斯地震后也发现了类似问题,Günaydin等人[49]在2020年土耳其埃拉泽-锡夫里塞地震后也有类似报告,Adhikari和D’Ayala[70]在2015年尼泊尔地震后也有类似观察。
需要注意的是,砌体的性能不仅取决于砂浆本身的性质和石料与砂浆的相互作用,还取决于墙体结构和粘结方式。如果多层砌体的完整性得不到保证,即使改善了结构元素(墙体与墙体之间以及墙体与地面之间的连接),也无法提高砌体的抗震性能[53,54]。迄今为止,关于仅使用经过修整或半修整的石块建造的石砌体的实验研究很少。Meimaroglou和Mouzakis[71]研究了用半修整石块和泥砂浆建造的三层砌体的抗压性能;Paudel等人[72]和Bothara等人[47]则研究了尼泊尔类型的泥砂浆砌体在单轴压缩和对角压缩下的性能。
为了评估砌体的机械性能并全面了解历史建筑的抗震性能,还需要进行更多的砌体测试。可以通过两种方法确定砌体的机械性能:(1) 在现场或实验室中测试砌体组合;(2) 使用基于砌体组件机械性能的分析模型。在现场测试砌体(如对角压缩测试)要求很高且成本较高。将砌体从墙体中取出并运输到实验室进行测试是不可行的;同样,由于目前对该类型的砌体了解不足,复制这种砌体也不太可能获得可靠的结果。现场测试可以包括平板千斤顶测试(用于确定砌体的原位应力水平和变形特性)和接缝剪切强度测试。平板千斤顶测试适用于砖砌体和规则石砌体,但对于不规则石砌体来说较为困难,因为石块排列不规律。通常,切割是通过砂浆接缝进行的,但如果砌体非常不规则或砂浆较软,则需要直接切割石块[73]。另一个问题是,如果切割过程中使用水,砂浆可能会失效[74]。砌体的不均匀性也会显著影响测试结果[73]。接缝剪切强度测试适用于规则砌体,也可用于不规则砌体。该方法使用液压千斤顶水平压紧石块[75],但需注意选择合适的墙体位置,因为石块形状往往不规则。现场剪切测试能为建筑物的抗震评估提供有价值的信息。
实际上,基于土的砂浆比我们之前认为的更为常见。在本案例研究中发现土砂浆后,我们又发现了多个实例,其中一些在图13中展示。砂浆类型识别困难的原因在于承重墙体通常会抹灰(有时还会用水泥或石灰基砂浆抹面),因此砂浆接缝和墙体内部 core 不可见。图13展示了其他地点检测到的无石灰土砂浆:(a) Jadranovo;(b) ?apjane;(c) Buzet;(d) ?kropeti。可以看出,由于使用了不同类型的土壤,砂浆颜色各异。除了克瓦尔内尔沿海地区(图13a,b)外,伊斯特拉半岛的Vrh(图13c)和Pazin附近的?kropeti(图13d)也发现了土砂浆。所有这些砂浆都仅含有土壤成分,未检测到沙子/砾石或石灰,且质地较松散(可以用手指轻易捏碎)。砂浆的不同颜色(棕色、浅黄色和红色)表明它们来自当地的土壤。图13d中的砌体截面显示,土砂浆与小扁平石块结合使用,起到了均匀传递荷载的作用。
**结论**
本文介绍了对里雅卡附近Jurdani一处200多年历史的石砌体建筑进行的现场调查结果,以及从承重墙体中提取的石材和土砂浆的实验室测试结果。实验室测试表明,石块的抗压强度很高,平均值为136.2兆帕,属于优质石灰岩的特征。FTIR光谱结果表明,土砂浆由当地土壤制成,其抗压强度范围为2.22至2.65兆帕(平均值为2.36兆帕),与文献中的数据及石灰砂浆的抗压强度相当。土砂浆的抗弯强度较低,范围为0.18至0.30兆帕(平均值为0.26兆帕),抗弯强度与抗压强度的比值在0.07到0.13之间,符合通常的建议(即抗弯强度应为抗压强度的0.1倍)。本案例研究的最重要发现是使用了少量石灰的土砂浆,这出乎意料。尽管全球范围内对各种土砂浆的研究非常广泛,但这种类型的砂浆在克罗地亚尚未被研究过。本研究首次全面展示了克罗地亚土砂浆的力学和化学性能测试结果。案例研究中使用的土砂浆具有特殊意义,因为它不含砂或砾石,这与常见的历史土砂浆不同——在那些砂浆中,粘土矿物起到粘合砂和泥粒的作用。这些试验结果仅适用于该特定案例研究。目前的研究属于初步性探索阶段。
由于测试所需的试样数量有限(石材抗压强度测试使用3个试样,砂浆强度测试使用6个试样),可能会导致统计结果的可靠性降低。然而,作为初步研究的一部分,这些结果依然具有参考价值。未来计划在克罗地亚克瓦尔特海岸地区进一步扩充有关砌体材料的数据库。由于砂浆的性能对石材砌体在地震中的表现有重大影响,且该地区实际使用的土砂浆数量可能远超现有估计,因此需要进一步研究来确定使用这种类型砂浆的砌体的力学性能。由于石材块本身具有较高的抗压强度,砌体的破坏通常会发生在砂浆较弱的部分。后续研究将重点关注新的土砂浆应用案例的发现、砂浆生产所用原材料的鉴定、颗粒大小分布的分析以及更深入的化学成分分析。此外,还将进行现场测试,包括检查砌体接缝的剪切强度和墙体截面结构(包括其粘结方式),因为这些因素对砌体结构的抗震性能评估至关重要。