第7章建筑砂浆（课件）- 《建筑材料》同步教学（人民邮电出版社）

建 筑 材 料 2024/8/3 Page 1 第 7 章 7.1 建筑砂浆的组成材料 7.2 建筑砂浆的性质 2024/8/3 Page 2 建筑砂浆 7.3 建筑砂浆性能检测 7.4 砌筑砂浆的配合比设计 7.5 抹面砂浆 建筑砂浆是建筑工程中用量大，用途广的建筑材料，是由胶凝材料、细骨料和水按一定比例配制而成，也可看作是砂率为100%的细骨料混凝土，故混凝土的凝结硬化理论、某些性能的影响因素等也适用于砂浆。 砂浆在砖石结构中起胶结作用，把块体材料胶结成整体结构。在墙面、地板及梁柱结构的表面用砂浆抹面可起防护、垫层和装饰等作用。除此之外，砂浆还可用于大型墙、板的接缝和镶贴瓷砖、大理石、水磨石等。经过特殊配制，砂浆还可用于防水、防腐、保温、吸声等。综上所述，按用途可将砂浆分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、耐酸砂浆和保温吸声砂浆等。 按所用胶结材不同，建筑砂浆又可分为水泥砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆、混合砂浆、聚合物砂浆等。常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆和石灰黏土砂浆等。 2024/8/3 Page 3 ● 熟悉建筑砂浆的组成材料。 ● 了解砂浆的性质。 ● 掌握砌筑砂浆的配合比设计。 ● 了解抹面砂浆。 2024/8/3 Page 4 学习目标 2024/8/3 Page 5 7.1.1 胶凝材料及掺合料 由于砂浆的强度相对较低，因此选择胶凝材料时应根据使用环境及用途合理选用，且强度不宜过高。例如，干燥环境中使用的砂浆可选用气硬性胶凝材料，也可选用水硬性胶凝材料；处于潮湿环境或水中使用的砂浆则必须选用水硬性胶凝材料。选用的各类胶凝材料均应满足相应的技术要求。 7.1 建筑砂浆的组成材料 1．水泥 2．石灰 3．粉煤灰 4．其他胶凝材料 2024/8/3 Page 6 7.1.2 砂 砂浆用砂应符合混凝土用砂的技术性质要求，与混凝土用砂最大区别在于对砂最大粒径的限制。砂的最大粒径受灰缝厚度的限制。对于毛石砌体宜用粗砂，最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4～1/5； 对于砖砌体以使用中砂为宜， 粒径不得大于2.5mm； 抹面及勾缝的砂浆应采用细砂。施工中必要时可将砂过筛。 砂中含泥量会影响砂浆的强度、 变形性、 调度及耐久性。 M5以上砂浆用砂含泥量不应大于5%，M 5以下水泥混合砂浆含泥量须在10%以内。砂中硫化物应小于2%，其他杂质（如草根等）应清除。 若采用人工砂、山砂、炉渣等作为骨料配制砂浆时，应根据经验估算，再经试配而确定技术指标。 在轻质砂浆中应采用表观密度小于l000 kg/m3的轻砂。耐酸砂浆应采用耐酸细骨料，如陶砖碎粒等。 7.1 建筑砂浆的组成材料 2024/8/3 Page 7 7.1.3 水 对水质的要求，与混凝土的要求基本相同，必须采用不含有害物质的洁净水。一般凡可饮用的水均可拌制砂浆，未经鉴定的污水不能使用。 7.1 建筑砂浆的组成材料 2024/8/3 Page 8 7.1.4 外加剂 为改善砂浆的和易性，除掺用石灰膏外，还常掺用塑化剂、微沫剂、保水剂等砂浆外加剂。 在砂浆中掺用外加剂改善性能在我国古已有之，例如，在砂浆中掺糯米浆、猪血等以改善砂浆的耐久性。 微沫剂是一种有机物质，加入到砂浆拌合物中，能在砂粒之间产生大量微小的、高度分散的、不破灭的气泡，增大拌合物的流动性，并在硬化后能保持微气泡。常用的微沫剂有松香皂等。在某些情况下，水泥石灰砂浆中掺入微沫剂可使石灰用量减少一半。混凝土中的引气剂、减水剂对砂浆也有增塑作用。 保水剂是一种加入到砂浆中能显著减少砂浆泌水，防止离析，并改善和易性的物质。常用的保水剂有甲基纤维素、硅藻土等。 为改善砂浆其他性能也可掺入另外一些材料，例如，掺入纤维材料可改善砂浆的抗裂性，掺入防水剂可提高砂浆的防水性和抗渗性，掺入引气剂可提高保温性能等。 7.1 建筑砂浆的组成材料 2024/8/3 Page 9 新拌砂浆和易性的概念同普通混凝土，即指新拌砂浆是否便于施工操作并保证硬化后砂浆的质量及砂浆与底面材料间的黏结质量。和易性好的砂浆易在粗糙、多孔的底面上铺设成均匀的薄层，并能与底面牢固地黏结在一起。砂浆的和易性主要包括流动性与保水性。 7.2.1 新拌砂浆的和易性 7.2 建筑砂浆的性质 9 1．流动性 2．保水性 2024/8/3 Page 10 建筑砂浆在砌体中主要起传递荷载作用，并经受周围环境介质作用，因此砂浆应具有一定的黏结强度、抗压强度和耐久性。试验证明：砂浆的黏结强度、耐久性均随抗压强度的增大而提高，即它们之间有一定的相关性。而且抗压强度的试验方法较为成熟，测试较为简单准确，所以工程上常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。 砂浆的强度等级是以边长为70.7mm的立方体试件，在标准养护条件（水泥混合砂浆为（20±3）℃，相对湿度60%～80%；水泥砂浆和微沫砂浆为（20±3）℃，相对湿度为90%以上）下，用标准试验方法测得28d龄期的抗压强度来确定，并划分为M 20、 M15、 M10、 M7.5、 M5.0、M2.5共六个等级。 7.2.2 砂浆的强度与强度等级 7.2 建筑砂浆的性质 10 2024/8/3 Page 11 黏结强度无论对砌筑砂浆还是抹面砂浆都是非常重要的。黏结强度主要和砂浆的抗压强度以及砌体材料的表面粗糙程度、清洁程度和湿润程度以及施工养护等因素有关。 7.2.3 黏结强度 7.2 建筑砂浆的性质 11 2024/8/3 Page 12 砂浆在承受荷载或在温度条件变化时，容易变形。如果变形过大或者不均匀，都会降低砌体及面层质量，引起沉陷或产生裂缝。若使用轻骨料拌制砂浆或混合料掺量太多，也会引起砂浆收缩变形过大，抹面砂浆则会出现收缩裂缝，应采取措施防止砂浆干裂。例如，在抹面砂浆中，可掺一定量的麻刀、纸筋等纤维材料防止砂浆干裂。 7.2.4 变形性 7.2 建筑砂浆的性质 12 2024/8/3 Page 13 1．目的 通过稠度试验，可以测得达到设计稠度时的加水量，或在施工期间控制稠度以保证施工质量。 2．仪器设备 仪器设备主要包括砂浆稠度仪（见图7.1）、捣棒、台秤、拌锅、拌和钢板、秒表等。 3．试验方法与步骤 （1）将拌好的砂浆装入圆锥筒内，装至筒口下约l0mm，用捣棒插捣25次，前12次需插到筒底，然后将砂浆筒在桌上轻轻振动5～6下，使之表面平整，再移置于砂浆稠度仪台座上。 （2）放松固定螺钉，使圆锥体的尖端和砂浆表面接触，并对准中心，拧紧固定螺钉，读出标尺读数，然后突然放开固定螺钉，使圆锥体自由沉入砂浆中l0s后，读出下沉的距离（以mm计），即为砂浆的稠度值。 4．试验结果确定 （1）以两次测定结果的算术平均值作为砂浆稠度测定结果，如果两次测定值之差大于20mm，应重新配砂浆测定。 （2）如果稠度值不符合要求，可酌情加水或石灰膏，重新再测，直到符合要求为止。但从加水拌和算起，时间不准超过30min，否则应重拌。 7.3.1 砂浆的稠度试验 7.3 建筑砂浆性能检测 2024/8/3 Page 14 1．目的 测定砂浆的保水性，并依此判断砂浆在运输、停放及使用时的保水能力，从而控制砂浆的工作性及砌体的质量。 2．主要仪器设备 仪器设备主要为分层度测定仪（见图7.2），其他仪器同稠度试验仪器。 3．试验方法与步骤 （1）将拌好的砂浆，测出稠度值k1后，重新拌匀，一次注入分层度测定仪中。 （2）静置30min后，去掉上层20cm砂浆，然后取出底层l0cm砂浆重新拌和均匀，再测定砂浆稠度值k2。 （3）两次砂浆稠度值的差值（k2-k1）即为砂浆的分层度。 4．试验结果评定 砂浆的分层度宜在10～30mm，如果大于30mm，易产生分层、离析、泌水等现象，如果小于10mm，则砂浆过黏，不易铺设且容易产生干缩裂缝。一般取两次试验的平均值作为试验砂浆的分层度。 7.3.2 砂浆的分层度检测 7.3 建筑砂浆性能检测 2024/8/3 Page 15 1．目的 检验砂浆的实际强度，依此确定砂浆的强度等级，并判断是否达到设计要求。 2．主要仪器设备 压力机、试模（规格70.7mm×70.7mm×70.7mm无底试模） 、捣棒、镘刀等。 3．试验方法及步骤 （1）砌砖砂浆试件： （2）砌石砂浆试件： （3）试件养护： 4．抗压强度试验 （1）试验前，应将试件表面刷净擦干，以试件的侧面作受压面进行抗压强度试验。 （2）试验时，加荷速度必须均匀，加荷速度为0.5～1.5kN/s。 5．试验结果确定 7.3.3 砂浆的抗压强度检测 7.3 建筑砂浆性能检测 2024/8/3 Page 16 砌筑砂浆配合比设计应满足以下基本要求。 （1）砂浆拌合物的和易性应满足施工要求，且符合拌合物的体积密度要求：水泥砂浆不应小于900kg/m3；水泥混合砂浆不应小于1800kg/m3。 （2）砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计的要求。 （3）经济上应合理，水泥及掺合料的用量应较少。 7.4.1 砌筑砂浆配合比设计的基本要求与一般规定 7.4 砌筑砂浆的配合比设计 2024/8/3 Page 17 1．水泥混合砂浆配合比计算 7.4.2 砌筑砂浆配合比设计 7.4 砌筑砂浆的配合比设计 2024/8/3 Page 18 2．水泥砂浆配合比选用 3．配合比的试配、调整与确定 4．砂浆配合比计算实例 要求设计用于砌筑砖墙的M7.5等级， 稠度70～100mm的水泥石灰砂浆配合比。 基本资料为：水泥： 32.5Mpa普通硅酸盐水泥；石灰膏：稠度120mm；砂为中砂，堆积密度为1450kg/m3，含水率为2%；施工水平一般。 7.4.2 砌筑砂浆配合比设计 7.4 砌筑砂浆的配合比设计 2024/8/3 Page 19 砂浆以薄层涂抹于结构物和墙体表面，起保护和装饰作用。它可以抵抗自然环境各因素对工程构筑物的侵蚀，提高耐久性，同时又可以达到平整、美观的效果。 为了便于涂抹，抹面砂浆要求比砌筑砂浆具有更好的和易性，故一般胶凝材料（包括掺合料）的用量比砌筑砂浆要多一些。 抹面砂浆与空气、底面的接触比砌筑砂浆要多，水分容易失去，因此对其保水性要求较高，否则影响其与底面的黏结力，抹面砂浆易碳化，水分也易蒸发，这对于气硬性胶凝材料更有利，因而石灰砂浆不仅用于内墙，还常用于外墙。但湿度较高的地方，则更适合选择水泥石灰混合砂浆。石灰砂浆硬化较慢，加入建筑石膏可加速它的硬化，加入量越多，硬化越快。石灰石膏混合砂浆可用于木质底面的抹灰。 抹面砂浆常分两层或三层进行施工，各层抹灰要求不同，所以每层砂浆的稠度和品种也不同。砖墙的底层抹灰，多用石灰砂浆或石灰炉灰砂浆；板条墙或板条顶棚的底层抹灰多用麻刀石灰砂浆；而混凝土墙、梁、柱、顶板等的底层抹灰多用混合砂浆。中层抹灰一般采用麻刀石灰砂浆；面层抹灰则多用混合砂浆、麻刀或纸筋石灰砂浆。在容易碰撞或潮湿的地方，如墙裙、踢脚板、地面、窗台、水池等处，一般采用1∶2.5的水泥砂浆。 在硅酸盐砌块墙面上做抹面砂浆或粘贴饰面材料时，最好在砂桨层内夹一层事先固定好的钢丝网，以免日久发生剥落现象。 7.5.1 普通抹面砂浆 7.5 抹面砂浆 2024/8/3 Page 20 饰面砂浆多用于室内外装饰，以增加美观效果。装饰砂浆一般是在普通抹面砂浆做好底层和中层抹灰后施工。要选用具有一定颜色的胶凝材料和骨料并采用某种特殊的操作工艺，使表面呈现特殊的表面形式或呈现各种色彩、线条和花样。 饰面砂浆常用的类型有拉毛、水刷石、水磨石、干黏石、斩假石、人造大理石、喷粘彩色瓷粒等。 装饰砂浆有以下常用的施工操作方法。 （1）拉毛 （2）水刷石 （3）水磨石 （4）干黏石 （5）斩假石 7.5.2 装饰砂浆 7.5 抹面砂浆 2024/8/3 Page 21 7.5.2 装饰砂浆 7.5 抹面砂浆 1．防水秒浆 2．绝热砂浆 3．吸音砂浆 4．聚合物砂浆 复习思考题 2024/8/3 Page 22 1． 新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义？如何测定？砂浆和易性不良对工程应用有何影响？ 2． 影响砂浆抗压强度的主要因素有哪些？ 3． 对抹面砂浆和砌筑砂浆的组成材料及技术性质的要求有哪些不同，为什么？ 4． 何谓混合砂浆？工程中常采用水泥混合砂浆有何好处？为什么要在抹面砂浆中掺入纤维材料？ 5． 某多层住宅楼工程，要求配制强度等级为M 7.5的水泥石灰混合砂浆，用以砌筑烧结普通砖墙。工地现有材料如下： 水泥： 425号矿渣水泥，表现密度为1200kg/m3； 石灰膏：一等品建筑生石灰，表观密度l 280kg/m3，沉入度为12cm； 砂子：中砂，含水率2%，表观密度1450kg/m3。 试设计其配合比（重量比和体积比） 。 $$