JGJ-T98-2010砌筑砂浆配合比设计规程解读

JGJ-T98-2010砌筑砂浆配合比设计规程解读一、总则目的与适用范围JGJ/T98-2010《砌筑砂浆配合比设计规程》旨在规范砌筑砂浆配合比设计，确保砌筑工程质量，满足结构安全与使用功能要求。该规程适用于工业与民用建筑及一般构筑物中砌筑砂浆的配合比设计。无论是现场拌制的水泥砂浆、水泥混合砂浆，还是预拌砌筑砂浆，其配合比设计均应遵循本规程。例如，在某多层住宅建筑的砌体工程中，从基础的水泥砂浆砌筑到上部墙体的水泥混合砂浆砌筑，整个施工过程中的砂浆配合比设计都需依据此规程进行，以保证各部位砌体的强度和稳定性。引用标准本规程编制过程中引用了一系列现行的国家标准和行业标准，如GB175《通用硅酸盐水泥》，该标准对水泥的技术要求、试验方法、检验规则等进行了规定，是砂浆配合比设计中选择水泥的重要依据；GB/T14684《建设用砂》明确了砂的分类、技术要求、试验方法等，为合理选用砂提供了标准。这些引用标准相互关联，共同支撑着砌筑砂浆配合比设计的科学性和规范性。以砂的选用为例，根据GB/T14684，若工程所在地的砂源主要为天然砂，在配合比设计时需依据其规定的颗粒级配、含泥量等指标来确定砂在砂浆中的用量和适用性。二、术语和符号术语砌筑砂浆：由胶凝材料、细骨料、掺合料和水配制而成，用于砌筑块体材料（如砖、石、砌块等）的砂浆。它在砌体结构中起着粘结块体、传递荷载、填充缝隙的作用，是保证砌体整体性和稳定性的关键材料。水泥砂浆：由水泥、砂和水按一定比例配制而成的砂浆，其具有较高的强度和较好的防水性能，常用于潮湿环境或对强度要求较高的砌体工程，如地下室墙体、水工构筑物等部位的砌筑。水泥混合砂浆：在水泥砂浆的基础上，加入石灰膏、电石膏等掺合料配制而成的砂浆。掺合料的加入改善了砂浆的和易性，使其更便于施工操作，且在一定程度上节约了水泥用量，常用于一般建筑的室内墙体砌筑。预拌砌筑砂浆：由专业生产厂家生产的，以水泥、砂、矿物掺合料、外加剂和水等为原料，经工厂化生产的湿拌砌筑砂浆或干混砌筑砂浆。预拌砌筑砂浆具有质量稳定、生产效率高、施工方便等优点，在现代建筑工程中应用越来越广泛。符号f₂：砂浆设计强度等级对应的立方体抗压强度平均值（MPa）。在配合比设计中，根据工程设计要求的砂浆强度等级，通过相应公式计算出f₂的值，以此为目标来确定各种材料的用量。例如，设计要求采用M10强度等级的砂浆，经计算得到对应的f₂值，后续配合比设计过程围绕满足该强度值展开。fce：水泥的实测强度（MPa）。由于水泥实际强度可能与强度等级所标称的强度存在差异，因此在配合比设计时需通过试验测定水泥的实测强度fce，以准确计算水泥用量，保证砂浆强度满足设计要求。如某批次32.5级水泥，经试验测定其fce为35MPa，在配合比计算中应采用此实测值。α、β：砂浆的特征系数。α、β值与砂浆的品种、施工工艺等因素有关，通过大量试验统计得出。在计算砂浆配合比强度时，α、β作为重要参数代入公式，对配合比设计结果产生影响。不同类型的砂浆（如水泥砂浆、水泥混合砂浆），其α、β取值不同。三、材料要求水泥品种与强度等级选择：水泥应采用通用硅酸盐水泥或砌筑水泥，且需符合现行国家标准GB175《通用硅酸盐水泥》和GB/T3183《砌筑水泥》的规定。水泥强度等级应根据砂浆品种及强度等级的要求合理选择。对于M15级以下强度等级的砂浆，通常选用32.5级的通用硅酸盐水泥；而M15级及以上强度等级的砂浆，宜采用42.5级通用硅酸盐水泥。这是因为低强度等级砂浆对水泥强度要求相对较低，使用32.5级水泥既能满足强度需求，又可避免水泥用量过少影响砂浆和易性；高强度等级砂浆则需要较高强度的水泥来保证其强度性能。质量控制：水泥进场时，应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验。同一生产厂家、同一品种、同一等级且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。严禁使用过期或受潮结块的水泥，因为此类水泥的性能已发生变化，可能导致砂浆强度降低、凝结时间异常等问题，影响工程质量。砂砂的种类与技术要求：宜选用中砂，且应符合现行行业标准JGJ52《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定。中砂的颗粒级配良好，既具有一定的填充性，又能保证砂浆的流动性和和易性。砂的含泥量、泥块含量等指标对砂浆性能有重要影响。对于水泥砂浆和强度等级不小于M5的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过5%；对于强度等级小于M5的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过10%。含泥量过高会降低砂浆的强度和粘结性能，泥块在搅拌过程中不易破碎，会在砂浆中形成薄弱点，影响砂浆的均匀性和耐久性。特殊情况下砂的处理：当采用人工砂、山砂及特细砂时，应经试配能满足砌筑砂浆技术条件要求。人工砂由于生产工艺的原因，颗粒形状和表面特征与天然砂有所不同，山砂的质地和颗粒级配也存在较大差异，特细砂的比表面积较大，这些因素都可能影响砂浆的性能。因此，在使用这些特殊砂时，需要通过试配调整配合比参数，确保砂浆满足施工和设计要求。石灰膏、电石膏等掺合料石灰膏：生石灰熟化成石灰膏时，应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，熟化时间不得少于7d；磨细生石灰粉的熟化时间不得少于2d。沉淀池中储存的石灰膏，应采取防止干燥、冻结和污染的措施。严禁使用脱水硬化的石灰膏，因为脱水硬化后的石灰膏已失去粘结活性，无法起到改善砂浆和易性的作用，且会降低砂浆强度。石灰膏在水泥混合砂浆中能增加砂浆的和易性和可塑性，使砂浆更易于施工操作，同时还能在一定程度上提高砂浆的保水性。电石膏：制作电石膏的电石渣应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，检验时应加热至70℃并保持20min，没有乙炔气味后，方可使用。电石膏可作为石灰膏的替代品用于水泥混合砂浆中，其作用与石灰膏类似，能改善砂浆的和易性，但在使用前必须确保其质量符合要求，避免因含有未反应完全的电石等杂质对砂浆性能产生不利影响。水：拌制砂浆用水应符合现行行业标准JGJ63《混凝土用水标准》的规定。水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，如酸、碱、盐等。一般来说，饮用水可直接用于拌制砂浆；当采用非饮用水时，应进行水质检验，检验合格后方可使用。不符合标准的水可能会导致水泥水化反应异常，影响砂浆的凝结时间、强度发展以及耐久性。外加剂：砂浆中可掺入保水增稠材料、外加剂等，掺量应经试配后确定。外加剂的种类繁多，如减水剂可减少砂浆用水量，提高砂浆的强度和耐久性；早强剂可加速水泥水化，提高砂浆的早期强度，适用于冬季施工或对工期有要求的工程；引气剂可在砂浆中引入微小气泡，改善砂浆的和易性和抗冻性。但外加剂的使用必须谨慎，过量使用可能会对砂浆性能产生负面影响，因此需通过试配确定最佳掺量。其他材料：砌筑砂浆所用的原材料不应对人体、生物及环境造成有害的影响，并应符合现行国家标准GB6566《建筑材料放射性核素限量》等相关标准的规定。随着环保意识的提高，对建筑材料的环保性能要求也越来越严格。在选择砂浆原材料时，应确保其放射性等有害物质含量符合标准，保障施工人员健康和环境安全。例如，某些工业废渣类掺合料在使用前需检测其放射性指标，合格后方可用于砂浆生产。四、技术条件强度等级等级划分：砌筑砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30。这些强度等级是根据砂浆立方体抗压强度平均值来划分的。强度等级的选择应根据工程类别及不同砌体部位的要求确定。例如，一般住宅建筑的墙体砌筑，当设计无特殊要求时，可采用M5或M7.5强度等级的砂浆；而对于工业厂房的承重墙体或高层住宅的底部几层墙体，可能需要采用M10及以上强度等级的砂浆，以满足结构承载能力的要求。强度评定：砂浆强度应以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试件，在温度为20℃±3℃，相对湿度大于90%的条件下养护28d后，采用标准试验方法测得的极限抗压强度平均值（MPa）来评定。每组试件应为6个，试验结果应按现行国家标准GB/T50107《混凝土强度检验评定标准》的有关规定进行评定。在实际工程中，应按规定留置足够数量的砂浆试件，以便准确评定砂浆强度是否满足设计要求。若试件强度不符合要求，应及时分析原因，调整配合比或采取其他措施进行处理。和易性稠度：砂浆稠度应根据砌体种类、施工方法及气候条件等因素确定。一般情况下，砌筑烧结普通砖砌体时，砂浆稠度宜为70-90mm；砌筑多孔砖砌体时，砂浆稠度宜为60-80mm；砌筑灰砂砖、粉煤灰砖砌体时，砂浆稠度宜为50-70mm。合适的稠度能保证砂浆在施工过程中具有良好的流动性，便于铺砌和填充砌体缝隙，同时又能保证砂浆在静置后不会产生过多的泌水和分层现象。例如，在夏季高温干燥环境下施工，由于水分蒸发快，可适当提高砂浆稠度；而在冬季低温潮湿环境下，可适当降低砂浆稠度。保水率：保水率是衡量砂浆保持水分能力的指标。水泥砂浆的保水率不应低于80%，水泥混合砂浆的保水率不应低于84%，预拌砌筑砂浆的保水率应符合相关标准的规定。保水率高的砂浆能在较长时间内保持水分，有利于水泥的水化反应充分进行，提高砂浆的强度和粘结性能。若砂浆保水率不足，水分会过快流失，导致水泥水化不完全，使砂浆强度降低，且在砌筑过程中容易出现干缩裂缝，影响砌体质量。表观密度水泥砂浆的表观密度不应小于1900kg/m³，水泥混合砂浆的表观密度不应小于1800kg/m³。表观密度反映了砂浆单位体积的质量，与砂浆的配合比、原材料种类及用量等因素有关。合适的表观密度能保证砂浆具有良好的物理性能和施工性能。例如，表观密度过大的砂浆可能过于黏稠，不利于施工操作；表观密度过小的砂浆可能强度较低，且易出现分层、离析现象。耐久性：砌筑砂浆应具有良好的耐久性，以满足建筑物在长期使用过程中的性能要求。耐久性主要包括抗冻性、抗渗性等。对于处于严寒地区或潮湿环境中的砌体工程，砂浆的抗冻性和抗渗性尤为重要。通过合理选择原材料、控制配合比以及添加适当的外加剂等措施，可以提高砂浆的耐久性。例如，在严寒地区的建筑工程中，可选用抗冻性能好的水泥，并适当增加引气剂的掺量，使砂浆内部形成微小气泡，缓解因冻融循环产生的膨胀应力，提高砂浆的抗冻性。五、配合比设计水泥砂浆配合比设计步骤确定试配强度：砂浆的试配强度应按下式计算：fₘ,ₒ=f₂+0.645σ。其中，fₘ,ₒ为砂浆的试配强度（MPa），精确至0.1MPa；f₂为砂浆设计强度等级对应的立方体抗压强度平均值（MPa）；σ为砂浆现场强度标准差（MPa）。当有统计资料时，σ可按公式计算；当无统计资料时，可按表取值。例如，设计要求采用M7.5强度等级的水泥砂浆，无统计资料时，查得σ=1.88MPa，则试配强度fₘ,ₒ=7.5+0.645×1.88≈8.7MPa。计算水泥用量：每立方米砂浆中的水泥用量可按下式计算：Qc=1000(fₘ,ₒ-β)/αfce。其中，Qc为每立方米砂浆的水泥用量（kg），精确至1kg；α、β为砂浆的特征系数，对于水泥砂浆，α=3.03，β=-15.09；fce为水泥的实测强度（MPa），精确至0.1MPa。若采用32.5级水泥，实测强度fce=34MPa，试配强度fₘ,ₒ=8.7MPa，则水泥用量Qc=1000×(8.7+15.09)/(3.03×34)≈230kg。确定砂用量：每立方米砂浆中的砂用量，应按干燥状态（含水率小于0.5%）的堆积密度值作为计算值（kg）。例如，选用的中砂在干燥状态下的堆积密度为1450kg/m³，则每立方米砂浆中砂用量Qs=1450kg。选择用水量：每立方米砂浆中的用水量，可根据砂浆稠度等要求选用240-310kg。但应注意，用水量应根据现场砂的含水率进行调整。若现场砂的含水率为3%，则实际用水量需相应减少，以保证砂浆稠度符合要求。水泥混合砂浆配合比设计步骤确定试配强度：与水泥砂浆试配强度计算方法相同，即fₘ,ₒ=f₂+0.645σ。计算水泥用量：计算方法与水泥砂浆类似，但水泥混合砂浆的α、β值与水泥砂浆不同，对于水泥混合砂浆，α=2.50，β=-14.25。例如，设计采用M10强度等级的水泥混合砂浆，无统计资料时，σ=2.5MPa，试配强度fₘ,ₒ=10+0.645×2.5≈11.6MPa，若采用32.5级水泥，实测强度fce=35MPa，则水泥用量Qc=1000×(11.6+14.25)/(2.5×35)≈295kg。计算石灰膏用量：每立方米砂浆中的石灰膏用量可按下式计算：Qd=Qa-Qc。其中，Qd为每立方米砂浆的石灰膏用量（kg），精确至1kg；Qa为每立方米砂浆中水泥和石灰膏总量，可根据经验或试配确定，一般取300-350kg；Qc为每立