建筑砂浆PPT课件.ppt

建筑砂浆 Mortars 1 建筑砂浆的历史 古代用糯米饭拌以桐油石灰来粘合砖块 这种粘合剂的强度甚至超过现代的水泥砂浆 罗马人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物 古罗马人掌握了用石灰岩制造水泥砂浆 用作连接和固定砖石的技术 2 他们在开采石灰岩的时候 於维苏威山的斜坡上无意中发现了一种含有矽石和矾土的矿物质 这座火山在公元七十九年爆发 导致庞比古城被熔岩所覆盖了 罗马人发现的矿物质与石灰岩混合燃烧后 便成为水泥 水泥再与水和砂混和 便产生出一种可在水底或空气中硬化的水泥砂浆 这种特别的水泥砂浆比一般的石灰岩砂浆更加坚硬 黏贴性更强 而且快乾 3 砂浆 Mortar 是由胶凝材料 cementitiousmaterial 细集料 水按适当比例 有时还加入适量掺合料和外加剂配制而成 所以可看作是一种细骨料混凝土 砂浆在土木工程中用途广泛 而且用量也相当大 4 建筑砂浆用途 砂浆 细骨料混凝土 胶结砖 石或砌块 构成砌体 镶贴花岗岩 大理石 水磨石 贴面砖 瓷砖 马赛克 填充砖墙勾缝和大型墙板的接缝 墙面 地面 梁柱结构表面的抹面 5 砂浆类型 粘结功能为主 砌筑砂浆 墙地砖粘结砂浆 锚固砂浆 表面处理为主 抹面砂浆 装饰砂浆 防护作用为主 防水砂浆 耐磨砂浆 绝热砂浆 吸声砂浆等 修补功能为主 修补砂浆 如环氧砂浆修补机场跑道等 6 可以把混凝土设想成为用砂浆把粗骨料包裹 胶结 起来 形成一体 构成强度 而 建筑砂浆 是用砂浆把砖 石 砌块 墙 地面 墙地砖胶结起来 因此讨论砂浆的性质时 要把砂浆与与之接触的材料一并进行考虑 7 本章内容 5 1砂浆的组成材料5 2砂浆的技术性质5 3砂浆的配合比设计5 4砂浆强度评价中的问题5 5建筑砂浆的发展方向 8 掺合料 外加剂 5 1砂浆的组成材料 细骨料 胶凝材料 普通砂 SiC SiO2 轻细骨料 减水剂 早强剂 促凝剂等 粉煤灰 硅灰 矿渣 气硬性 水硬性 有机 混合 低标号水泥 砌筑水泥 9 5 2砂浆的技术性质 新拌砂浆的和易性 流动性 保水性硬化砂浆的强度和强度等级 砂浆粘结力 粘聚性 10 新拌砂浆的流动性 水泥净浆 标准稠度用水量混凝土 坍落度 维勃稠度砂浆 沉入度 砂浆稠度测定仪示意图 齿条测杆 指针 刻度盘 滑杆 固定螺丝 固锥体 固锥筒 11 砂浆流动性参考表 沉入度mm 摘自 砌体工程施工及验收规范 GB50203 98 12 砂浆的保水性 用分层度表示 先测沉入量 L1 装入分层度测定仪静置30min 去掉上层200mm厚砂浆 再测定沉入量 L2 分层度 L1 L2 150mm 100200 无底圆筒 有底圆筒 连接螺栓 砂浆分层度筒示意图 13 保水性好的砂浆分层度小 分层度一般以10 20mm为宜 水泥砂浆的分层度一般不超过30mm 水泥混合砂浆不宜超过20mm 掺入可塑性混合材料 石灰膏 粘土膏 的砂浆 其保水性都很好 掺入量较大后可以得到0分层度的砂浆 但其硬化收缩强烈 硬化后易发生干缩裂缝 14 骨料的内摩擦力 水泥浆的稠度 影响新拌砂浆和易性的因素 外因 内因 水灰比 细骨料形状 级配 细度模数 水泥净浆层厚度 搅拌时间 温度等 15 硬化砂浆的强度和强度等级 普通 混凝土 150 150 150mm C7 5 C10 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 砂浆 70 7 70 7 70 7mm无底试模 M2 5 M5 M7 5 M10 M15 M20养护条件 20 3 相对湿度90 以上 混合砂浆60 80 95 强度保证率 16 砂浆强度经验公式 对于不吸水底面 如密实石材 fmu 0 29fce 0 40 对于吸水底面 如砖 多孔材料 此时砂浆中的水分被底面吸收 砂浆中保留的水分是固定的 fmu fce Qc A 1000 B 对于水泥混合砂浆 A 3 03 B 15 09 17 砂浆粘结力 粘聚性 指砂浆与基底材料之间的粘结 与砂浆及基底材料 表面状态 清洁程度 润湿情况 的性质都有关系 通常砂浆的强度大粘结力也大 基底材料是润湿的 粗糙的 表面清洁的 则粘结越好 砂浆粘结力还与养护条件有关 18 5 3砂浆的配合比设计 要求 强度 耐久性要求 和易性要求 技术经济合理 配合比设计过程 初步配合比的计算 沉入度 分层度及强度检验 水分校正 19 砂浆的初步配合比的计算 计算砂浆的配制强度 计算每m3砂浆中的水泥用量QC kg m3 若为水泥混合砂浆 计算掺合料用量QD kg m3 确定砂用量QS kg m3 确定水用量QW kg m3 20 计算砂浆的配制强度 砂浆试配强度 fm o fm k t fm k为砂浆强度设计标准值 对于砂浆fm k值未知 只知砂浆设计强度f2 砂浆抗压强度平均值 即 f2 fm k 故有 fm o f2 1 t 当P 95 t 1 645 得到 fm o f2 0 645 21 砂浆强度标准差 取值 无统计数据时按下表取值 22 每m3砂浆中的水泥用量QC kg m3 对于水泥混合砂浆 QC 对于水泥砂浆 QC值按下表选用 23 计算掺合料用量QD kg m3 QD QA QC其中水泥与掺合料总量QA在300 350kg m3之间 石灰 粘土膏使用时的稠度为120士5 对于不同稠度的石灰膏 可按表5 4进行换算 24 确定砂用量QS kg m3 设干燥砂的堆积密度为 s kg m3 则每m3砂浆用量为 QS 1 s 25 确定水用量QW kg m3 用水量对砂浆强度的影响不大 根据施工要求确定稠度或用水量 也可以按下表选用 26 例 某工程用砌砖砂浆设计强度等级为 10 要求稠度为80 100 的水泥石灰砂浆 现有砌筑水泥的强度为32 5MPa 细集料为堆积密度1450kg m3的中砂 含水率为2 已有石灰膏的稠度为100mm 施工水平一般 计算此砂浆的配合比 解根据已知条件 施工水平一般的M10砂浆的标准差 2 5MPa 表5 3 则此砂浆的试配强度为fm 0 f2 0 645 10 0 645 2 5 11 6MPa计算水泥用量由A 3 03 B 15 09Qc 1000 11 6 15 09 3 03 32 5 271kg m3计算石灰膏用量 DQA 330 D 一Qc 330 271 59kg m3 27 查表5 4得稠度为100mm石灰膏换算为120 时需乘以0 97 则应掺加石灰膏量为59 0 97 57kg m3砂用量为Qs 1 0干 1450 0 02 1479kg m3选择用水量为300kg m3则砂浆的设计配比为 水泥 石灰膏 砂 水 271 57 1479 300该砂浆的设计配比亦可表示为 水泥 石灰膏 砂 1 0 21 5 46 用水量为300kg m3 28 需要说明的问题 用于砌筑砖砌体的砂浆 砂子的最大粒径不得大于2 5mm 砂子中含有少量泥 可改善砂浆的粘聚性和保水性 对于强度等级M2 5以上的砌筑砂浆砂含泥量应小于5 强度等级为M2 5的砌筑砂浆砂含泥量应小于10 29 案例1 选用水泥不当造成砂浆抹灰层开裂概况某六层商用综合楼为混凝土框架整体式楼 屋 盖结构 结构构件处于潮湿大气环境 为防止冷凝结露而带来危害 现浇混凝土楼板顶棚面层为厚20mm1 3水泥砂浆抹灰 涂料二度刷白 水泥砂浆采用42 5R普通硅酸盐水泥及当地优质河砂 中砂 顶棚抹灰层在施工后1周内普遍开裂 不规则裂缝宽度0 2 0 6mm不等 裂缝间距约40 60cm 且有通长裂缝 30 分析经观察和分析 裂缝只出现在抹灰层 且无一定规则 因此 可以排除因地基沉陷 结构变形 构件挠度 错位等引的开裂 经检验 工程选用42 5R普通硅酸盐水泥 所选用的42 5R普通硅酸盐水泥的特点是 凝结硬化快 早期强度高 收缩大 易使抹灰层产生收缩裂缝 加之在抹灰后浇水养护不够 使收缩加剧 最终造成砂浆抹灰层开裂 31 案例2 砂浆质量问题概况某工地现场配制M10砌筑砂浆时 把水泥直接倒在砂堆上 再人工搅拌 拌合后发现该砂浆的和易性和粘结力都较差 请分析原因 分析首先 砂浆的均匀性有问题 将水泥直接倒入砂堆上 采用人工搅拌的方式往往会导致水泥和砂混合不够均匀 使强度波动大 应加入搅拌机中搅拌 其次 仅以水泥与砂配制强度等级较低 如本案例M10 的砌筑砂浆时 一般只需少量水泥就可满足强度要求 但这样使得胶凝材料量不足 砂浆的流动性和保水性较差 粘结力较低 通常可掺入少量石灰膏 石灰粉或微沫剂等以改善砂浆和易性 提高粘结力 32 案例3 以硫铁矿渣配制建筑砂浆的质量问题概况上海市某中学教学楼为五层内廊式砖混结构 工程交工验收时质量良好 但使用半年后 发现砖砌体出现裂缝 墙面抹灰层起壳 继续观察一年后发现 建筑物裂缝严重 以致成为危房不能使用 该工程砂浆采用硫铁矿渣代替建筑砂 硫铁矿渣中含硫量较高 有的高达4 6 请分析其原因 分析由于硫铁矿渣中的三氧化硫和硫酸根离子会与水泥或石灰膏反应 生成水化硫铝酸钙或硫酸钙 产生体积膨胀 导致砖砌体开裂 墙面抹灰层开裂 又因硫铁矿渣中硫含量较多 所以会在砂浆硬化后不断生成此类体积膨胀的水化产物 致使建筑物裂缝越来越严重 33 5 4砂浆强度评价中的问题 强度试块制作与实际应用的差别 无底试模 试件设计是单面吸水 下侧用普通粘土砖吸水 而作为砌筑砂浆时却是双面吸水 试块养护20 3 相对湿度90 以上 混合砂浆为60 80 条件要求很严 而实际砂浆应用时 一旦上墙就任凭风吹雨淋 可见养护后的砂浆与砌体实际砂浆也明显不同 34 强度试验 试块尺寸70 7 70 7 70 7mm为一立方体 而实际砌体中的砂浆是一扁平体 前者厚度70 7mm 后者厚度为10 2mm明显不一样 因而试块强度并不代表真实强度 砂浆的强度除了要反映其本身的强度外 还要考虑其与接触材料之间的结合强度 用自身的强度去判断砂浆与接触材料的结合强度 是不严密的 35 5 5建筑砂浆的发展方向 砂浆要胶结的材料性质各异 因此应该开发与各种被胶结的材料相适合的专用砂浆 即砂浆的品种多样化发展 砂浆的强度分布也呈现概率分布 因此砂浆也应同混凝土一样 发展商品砂浆 才能适应建筑工业化水平的提高 高性能砂浆的开发与应用 36 商品砂浆简介 预拌砂浆是指水泥 砂 保水增稠材料 粉煤灰 水和外加剂等组分按一定比例 在集中搅拌站 厂 经计量 拌制后 用搅拌运输车运至使用地点 放入密闭容器储存 并在规定时间内使用完毕的砂浆拌合物 干粉砂浆是指由专业生产厂家生产的 经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料 保水增稠材料 矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物 它既可由专用罐车运输到工地加水拌和使用 也可采用包装形式运到工地拆包加水拌和使用 37 耐久性 经济性 高性能砂浆 HighPerformanceMortar 和易性 外加剂 掺合料 38 1 砂浆是由 有时也加入适量掺合料和外加剂混合 在建筑工程中起 作用的建筑工程材料 又称为 的混凝土 胶凝材料 细集料 水黏结 铺垫 传递应力无骨料 2 抹灰砂浆中掺入麻刀等纤维材料是为了什么 减少收缩开裂 答案 答案 练习题 39 3 砂浆的和易性包括 和 两方面的内容 流动性 保水性 4 在低强度等级的砂浆中 使用石灰的主要目地和作用是 节约水泥 改善和易性 答案 答案 40 5 砌砖用的砂浆的强度主要取决于 和 水泥强度 水泥用量 6 新拌砂浆的稠度用 测定 以 来表示 砂浆稠度测定仪 稠度值或沉入度 答案 答案 41 7 新拌砂浆的保水性以 测定 以 表示 砂分层度测定仪 分层度 8 基层不吸水时 由强度计算公式 f28 A fc C W B 知 砌石砂浆的强度主要取决于 水泥强度 灰水比或水灰比 答案 答案 42 9 砌筑开口多孔制品的砂浆 其强度主要取决于 水泥强度 水泥用量 10 测定砂浆抗压强度的标准尺寸是 mm A 70 7 70 7 70 7B 70 70 70C 100 100 100D 40 40 40 A 答案 答案 43 11 新拌砂浆的和易性同混凝土相比不必考虑 A 流动性B 粘聚性C 保水性 B 12 砂浆的配合比设计时 试配强度公式fmh fm t 当强度保证率为95 时 概率度t应为 A 1 645B 2 05C 0 645 C 答案 答案 44 13 混合砂浆标准养护条件是A 温度20 3 湿度 90 B 温度20 4 湿度60 80 C 温度20 3 湿度60 80 D 温度20 2 湿度 80 C 14 砌筑砂浆为改善其和易性和节约水泥 常掺入 A 石灰膏B 麻刀C 纸筋D 石膏E 黏土膏 AE 答案 答案 45 16 分析砌筑砂浆强度的主要影响因素 对于砌筑不吸水底面的砂浆 其强度取决于水泥强度和水灰比 对于砌筑吸水底面的砂浆 其强度取决于水泥强