《建筑材料与检测技术》-第5章

砂浆是由胶凝材料、细集料和水，有时也加入掺加料混合而成，砂浆和混凝土在组成上的差别仅在于不含粗骨料。砂浆在建筑工程中用量大，用途广，主要作为砖、砌块、石材等砌体及装修层的黏结材料，也是建筑物内、外表面的抹面材料。砂浆按用途可分为砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆等。按所用胶凝材料的不同，分为水泥砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆及水泥石灰混合砂浆等。5.1概述返回砂浆的技术性质包括新拌砂浆的和易性、硬化砂浆的强度和黏结力，而且变形不宜过大。砂浆的和易性是指新拌砂浆在施工中易于操作又能保证工程质量的性质。和易性好的砂浆，能在粗糙的砌筑表面上铺成均匀的薄层，能和底层紧密黏结，不会出现分层，泌水的现象。5.2.1砂浆的流动性砂浆的流动性又称为稠度，是指新拌砂浆在自重或外力作用下产生流动的性能，用沉入度表示。沉入度越大，表示砂浆的流动性越大。砂浆的沉入度用砂浆稠度仪测定。沉入度指以标准试锥在砂浆内自由沉入l0s时沉入的深度。沉入度越大，砂浆的流动性越好。影响砂浆流动性的因素，主要有胶凝材料的种类和用量，用水量以及细骨料的种类、颗粒形状、粗细程度与级配，除此以外，也与掺入的混合材料及外加剂的品种、用量有关。5.2砂浆的性质下一页返回选用流动性适宜的砂浆，能提高施工效率，有利于保证施工质量。砂浆流动性的选择应根据基体的吸水性能、砌体的受力特点、施工条件和气候条件来决定，见表5-1。5.2.2砂浆的保水性砂浆的保水性是指砂浆保持水分不易析出的性质，即搅拌好的砂浆在运输、停放、施工过程中，砂浆中的水分与胶凝材料及砂子分离快慢的性质。砂浆的保水性用分层度表示。砂浆的分层度越大，保水性越差，可操作性变差。使用过程中会出现泌水、流浆，使砂浆与基层黏结不牢，并且由于失水而影响砂浆正常凝结和硬化，使砂浆强度降低。分层度为零的砂浆，虽然上下无分层现象，保水性好，但这种情况往往是胶凝材料用量过多，或者砂过细，致使砂浆硬化后干缩值大，尤其不易作为抹灰砂浆。5.2砂浆的性质上一页下一页返回分层度用砂浆分层度测定仪测定。《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98－2000)规定：砌筑砂浆的分层度不宜大于30mm，一般以10～20mm为宜。为使砂浆具有良好的保水性，常在砂浆中掺入石灰膏、粉煤灰等粉状混合材料，可明显提高砂浆的保水性。或引入一定量的气体，也可以提高砂浆的保水性。但这样相应降低了砂浆强度。5.2.3砂浆的强度砂浆在砌体中主要是黏结和传递压力，所以应具有一定的抗压强度。砂浆强度是以边长为70.7mm：的立方体试件，标准养护至28d，用标准试验方法测得的抗压强度平均值。砌筑砂浆的强度等级可划分为M20、M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5六个等级。例如，Ml5表示28d抗压强度值不低于l5MPa。影响砂浆的抗压强度的因素很多，其中最主要的影响因素是水泥。5.2砂浆的性质上一页下一页返回用于黏结吸水性较大的底面材料(吸水基层如砖、砌块)的砂浆，其强度取决于水泥强度和水泥用量；用于黏结吸水性较小、密实的底面材料(不吸水基层如石材)的砂浆，其强度取决于水泥强度和水灰比，与混凝土类似。此外，砂的质量、混合材料的品种及用量、养护条件(温度和湿度)都会影响砂浆的强度和强度增长。5.2.4砂浆的载结力砌筑砂浆必须具有足够黏结力，才能将砌筑材料黏结成一个整体。黏结力的大小，会影响砌体的强度、耐久性、稳定性和抗震性能。砂浆的黏结力由其本身的抗压强度决定。一般来说，砂浆的抗压强度越大，黏结力越大；另外，黏结力的大小与基础面的清洁程度、含水状态、表面状态、养护条件等有关。所以，砌筑前先将基底表面清洁，浇水润湿，可提高砂浆的黏结力，保证砌筑质量。5.2砂浆的性质上一页下一页返回5.2.5砂浆的变形砂浆在承受荷载、温度变化或湿度变化时，均会产生变形。如果变性过大或变形不均匀，都会引起沉陷或裂缝，降低砌体的质量。如果使用轻骨料或混合材料掺量过多，也会造成砂浆的收缩变形过大。5.2.6砂浆的耐久性对于砂浆耐久性的具体要求是：经规定的冻融循环试验后，其质量损失率不得大于59%，抗压强度损失率不得大于25%。5.2砂浆的性质上一页返回能将砖、石、砌块黏结成砌体的砂浆称为砌筑砂浆。如砌筑基础、墙身、柱、拱、烟囱等建筑物和构筑物。砌筑砂浆在建筑工程中用量最大，起黏结、垫层及传递应力的作用，是砖石砌体的重要组成部分。一、砌筑砂浆的组成材料及技术要求1.水泥水泥是砌筑砂浆的主要胶凝材料，常用水泥品种有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥。水泥品种应根据砌筑部位、环境条件、强度要求和特殊功能等来选择。水泥的强度等级要求：通常水泥标号应为砂浆强度的4～5倍，水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜超过32.5级；水泥混合砂浆采用的水泥强度等级不宜超过42.5级。2.掺和料掺和料是为改善砂浆的和易性而加入的材料。常用材料有石灰膏、磨细生石灰粉、黏土膏、粉煤灰、沸石粉等无机塑化剂，或松香皂、微沫剂等有机塑化剂。5.3砌筑砂浆下一页返回生石灰粉、石灰膏和黏土膏必须配制成稠度为(120±5)mm的膏状体，并用3mm×3mm的网过滤；生石灰粉的熟化时间不得小于2d。严禁使用已经干燥脱水的石灰膏。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。3.砂砌筑砂浆用砂应符合《建筑用砂》(GB/T14684－2001)的规定。对砌筑砂浆用砂的技术指标，应符合《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ982000)的技术要求。砌筑砂浆宜采用中砂，并且应过筛，砂中不得含有杂质，砂中黏土含量应不大于5%，最大粒径不大于砂浆厚度的2.5mm；毛石砌体宜用粗砂，最大粒径应小于砂浆厚度的1/5～1/4。作为勾缝用和抹面层用的砂浆，砂的最大粒径不宜超过1.25mm。砂的粗细程度对水泥用量、和易性、强度及收缩性能影响都很大。4.水拌制砂浆的水应为洁净的淡水或饮用水。并符合《混凝土拌和用水标准》中规定，未经试验鉴定的污水不得使用。5.3砌筑砂浆上一页下一页返回二、砌筑砂浆的配合比设计砂浆中各种组成材料之间的比例，称为砂浆的配合比。砂浆配合比用每立方米砂浆中各种材料的质量比或各种材料的用量来表示。砂浆配合比设计应满足以下基本要求：(1)砂浆拌和物的和易性应满足施工要求；(2)砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计的要求；(3)经济上合理，水泥及掺和料的用量应较少。砌筑砂浆的强度等级，是根据工程类别及砌体部位的工程设计要求来确定的，选择其强度等级后，由所需的砂浆强度等级再来确定其砂浆配合比。确定砂浆的配合比，可查有关的资料和手册，然后通过实验进行调整，也可根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98－2000)计算，取得配合比数据。步骤如下：5.3砌筑砂浆上一页下一页返回1.初步配合比的确定《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98－2000)规定，水泥砂浆和水泥混合砂浆的初步配合比，按不同方法确定。(1)水泥混合砂浆的初步配合比设计。①计算砂浆的试配强度式中——砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；——砂浆的设计抗压强度平均值，精确至0.1MPa；——砂浆的现场强度标准差，精确至0.0lMPa。当有统计资料时，砂浆现场强度标准差按下式计算：5.3砌筑砂浆上一页下一页返回式中——统计周期内，同一品种砂浆第i组试件的强度，MPa

——统计周期内，同一品种砂浆n组试件的强度平均值——统计周期内，同一品种砂浆试件的总组数，n≥25。当不具有近期统计资料时，现场强度标准差可从表5-2中选用。②计算水泥用量

式中——每立方米砂浆的水泥用量，精确至lkg；

——砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；

——水泥的实测强度值(若无水泥的实测强度值，)精确至0.01MPa；——砂浆的特征系数，其中=3.03，=-15.09，也可由当地的统计资料计算(n≥30)获得。5.3砌筑砂浆上一页下一页返回③计算掺加料的用量

式中——每立方米砂浆中掺加料的用量，精确至lkg；——每立方米砂浆中水泥的用量，精确至lkg；——经验数据，指每立方米砂浆中掺和料与水泥的总量，精确至lkg；宜在300～350kg。④确定用砂量

式中——每立方米砂浆的用砂量，精确至lkg；——砂子干燥状态时的堆积密度(含水量小于0.5%)值

——每立方米砂浆所用砂的堆积体积，取lm3。⑤选定用水量

5.3砌筑砂浆上一页下一页返回根据砂浆的稠度，用水量在240～310kg选用并通过试验确定。(2)水泥砂浆初步配合比的设计。水泥强度等级为32.5时，各种材料的用量从表5-3中参考使用。2.配合比试配、调整和确定按上述步骤计算所得配合比，还需进行试配。若配合比不满足工程要求的和易性及强度，则需要调整。试配时应采用工程中实际使用的材料，搅拌方法与生产时使用的方法相同。试拌后，测定其拌和物的稠度和分层度，若不能满足要求，则应调整用水量和掺和料用量。经调整后符合要求的配合比确定为砂浆的基准配合比。试配时采用三个不同的配合比，其中一个为试配得出的基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加或减少10%，在保证稠度、分层度合格的条件下，调整其用水量和掺和料用量。5.3砌筑砂浆上一页下一页返回按国家现行标准《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ70)的规定，以上述三个不同的配合比配制成砂浆，成型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的5且水泥用量较少的砂浆配合比。3.酉己合比设计实例要求设计强度等级为M2.5的水泥石灰混合砂浆，流动性为70～100mm。采用32.5级的矿渣水泥，实测强度为33MPa；中砂，含水率为3%，堆积密度为1400kg/m3；施工水平一般。设计步骤：(1)计算砂浆的试配强度。查表5-2，得：

=0.62MPa(2)计算水泥用量

。5.3砌筑砂浆上一页下一页返回

(3)计算石灰膏的用量

。根据经验数据

宜在300～350kg/m3，取=350kg，(4)计算用砂量考虑砂的含水率，实际用砂量(5)得到初步配合比。水泥

石灰膏

砂=180

70

1442=1

0.94

8.0l(6)通过试验，此配合比符合设计要求，不需调整。根据稠度选取合适的用水量。5.3砌筑砂浆上一页返回抹面砂浆是涂抹在建筑物表面保护墙体，又具有一定装饰性的砂浆。抹面砂浆不承受外力，以薄层或多层抹于建筑物表面，对建筑物表面起保护、平整、耐久和装饰作用。抹面砂浆要求与基底有足够的黏结力，以便长期使用不开裂或脱落。抹面砂浆的组成材料与砌筑砂浆基本相同。但为了保证抹灰质量，保证抹灰表面平整，避免裂缝和脱落，有时要加入一些纤维材料，如纸筋、麻刀等，提高黏结力。抹面砂浆按其功能不同，常分为普通抹面砂浆、装饰砂浆、特种砂浆等。抹面砂浆的胶凝材料用量，一般比砌筑砂浆多，抹面砂浆的和易性要比砌筑砂浆好，黏结力高。为了使表面平整，不容易脱落，一般分两层或三层施工。各层砂浆所用砂的最大粒径以及砂浆稠度见表5-4。5.4抹面砂浆下一页返回底层砂浆用于砖墙底层抹灰，可以增加抹灰层与基层的黏结力，多用混合砂浆，有防水防潮要求时采用水泥砂浆；对于板条或板条顶板的底层抹灰多采用石灰砂浆或混合砂浆；对于混凝土墙体、柱、梁、板、顶板多采用混合砂浆。中层砂浆主要起找平作用，又称找平层，一般采用混合砂浆或石灰砂浆。面层起装饰作用，多用细砂配制的混合砂浆、麻刀石灰砂浆或纸筋石灰砂浆。在容易受碰撞的部位如窗台、窗口、踢脚板等采用水泥砂浆。常用抹面砂浆的配合比参考表如表5-5所示。5.4抹面砂浆上一页返回5.5.1防水砂浆防水砂浆是一种制作防水层的抗渗性高的砂浆。常用于地下工程、水池、地下管道，沟渠、隧道或水塔的防水。砂浆防水层常用于不受振动和具有一定刚度的混凝土和砖石砌体的表面，砂浆防水层又称刚性防水层。根据防水材料组成的不同，防水砂浆一般有以下三种：(1)水泥砂浆。由水泥、细集料、掺和料加水制成的砂浆。水泥砂浆进行多层抹面，用作防水层。其配合比为水泥与砂子的质量比不宜大于1∶2.5，水灰比应控制在0.50～0.55，稠度不应大于80mm。(2)掺加防水剂的水泥砂浆。在水泥砂浆中掺入一定量的防水剂，常用的防水剂有硅酸钠类、金属皂类、氯化物金属盐及有机硅类，加入防水剂的水泥砂浆可提高砂浆的密实性和提高防水层的抗渗能力。5.5特种砂浆下一页返回(3