项目五 建筑砂浆（ 课件）- 《建筑材料》同步教学（西安科大版）

项目五 建 筑 砂 浆 1 项目五 建 筑 砂 浆 任务一 概述 任务二 砂浆的技术要求 　　教学要求 　　掌握：砂浆的定义和分类，砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及配合比设计。 　　了解：砂浆对原材料的要求，抹面砂浆和其他砂浆的主要品种性能要求及其配制方法。 　　重点：砂浆的分类、砌筑砂浆的技术性质、砌筑砂浆的配合比设计。 　　难点：砌筑砂浆的配合比设计计算。 　　【走进历史】 　　罗 马 砂 浆 　　大约在公元前3000年至公元前2000年间，古埃及人便开始采用煅烧的石膏作为建筑胶凝材料，并将其应用到金字塔的建造中。公元前30年，在埃及并入罗马帝国版图之前，古埃及人都是使用煅烧石膏来砌筑建筑物的。 　　古希腊人与古埃及人不同，他们在建筑中所用的胶凝材料是将石灰石经煅烧后而制得的石灰。公元前146年，罗马帝国吞并希腊，同时继承了希腊人生产和使用石灰的传统。 罗马人使用石灰的方法是将石灰加水消解，与砂子混合成砂浆，然后用此砂浆砌筑建筑物。采用石灰砂浆砌筑的古罗马建筑，其中有些非常坚固，甚至保留到现在。 　　古罗马人对石灰的使用工艺进行改进，在石灰中不仅掺砂子，还掺磨细的火山灰，在没有火山灰的地区，则掺入与火山灰具有同样效果的磨细碎砖。这种砂浆在强度和耐水性方面较“石灰—砂子”的二组分砂浆都有很大改善，用其砌筑的普通建筑和水中建筑都较耐久。有人将“石灰—火山灰—砂子”三组分砂浆称为“罗马砂浆”。 　　罗马人制造砂浆的知识传播较广。在古代法国和英国都曾普遍采用这种三组分砂浆，用它砌筑各种建筑。 　　在欧洲建筑史上，“罗马砂浆”的应用延续了很长时间。不过在公元9～公元11世纪，该砂浆技术几乎失传。在这漫长的岁月中，砂浆采用的石灰是煅烧不良的石灰石块，碎石也不被磨细，质量很差。在公元12～公元14世纪这段时期，石灰煅烧质量逐渐好转，碎砖和火山灰也已被磨细，“罗马砂浆”质量才恢复到原来的水平。 　　 　　建筑砂浆是建筑工程中不可缺少的、用量很大的建筑材料。砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配合调制而成的建筑工程材料。在建筑工程中起粘结、衬垫和传递应力的作用。它与普通混凝土的主要区别是组成材料中没有粗骨料。因此，建筑砂浆也称为细骨料混凝土。 任务一 概 述 建筑砂浆的作用主要有以下几个方面：在结构工程中，把单块的砖、石、砌块等胶结起来构成砌体，砖墙的勾缝、大型墙板和各种构件的接缝也离不开砂浆；在装饰工程中，墙面、地面及梁柱结构等表面的抹灰，镶贴天然石材、人造石材、瓷砖、锦砖等也都要使用砂浆。 　　根据用途不同，建筑砂浆可分为砌筑砂浆、抹面砂浆(普通抹面砂浆、装饰砂浆等)、特种砂浆(防水砂浆、隔热砂浆、耐腐蚀砂浆、吸声砂浆等)。 　　按所用的胶凝材料不同，建筑砂浆分为水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆和聚合物水泥砂浆等。 　　 　　砂浆的主要技术性质包括新拌砂浆的性质和硬化后砂浆的性质。砂浆拌和物与混凝土拌和物相似，应具有良好的和易性，对于硬化后的砂浆则要求具有所需要的强度、与基面的黏结强度及较小的变形。 任务二 砂浆的技术要求 5.2.1 新拌砂浆的和易性 　　新拌砂浆的和易性指砂浆拌和物容易在粗糙的砖、石、砌块等基面上铺设成均匀的薄层，并能与基面材料很好的粘结，在搅拌运输和施工过程中不易产生分层、析水现象，这种砂浆既便于施工操作，提高劳动生产率，又能保证工程质量。砂浆和易性包括流动性和保水性两个方面的性质。 　　1. 流动性(稠度) 　　流动性指砂浆在自重或外力作用下是否易于流动的性能，也称为稠度。 　　砂浆流动性实质上反映了砂浆的稠度。流动性的大小以砂浆稠度测定仪(见图5-1)的圆锥体沉入砂浆中的深度(毫米数)来表示。圆锥沉入深度越大，砂浆的流动性越大。若流动性过大，砂浆易分层、析水；若流动性过小，则不便施工操作，灰缝不易填充。所以新拌砂浆应具有适宜的稠度。 图5-1 砂浆稠度测定仪 　　砂浆流动性的选择与砌体材料种类及吸水性能、施工条件、砌体的受力特点以及天气情况等有关。　对于多孔吸水的砌体材料和高温干燥的天气，则要求砂浆的流动性要大一些(稀一些)；反之，对于密实不吸水的砌体材料和湿冷的天气，则要求砂浆的流动性要小一些(稠一些)。可参考表5-1和表5-2来选择砂浆流动性。 影响砂浆流动性的主要因素如下： 　　(1) 胶凝材料及掺加料的种类和用量； 　　(2) 砂的粗细程度、形状及级配； 　　(3) 用水量； 　　(4) 外加剂种类与掺量； 　　(5) 搅拌时间等 表5-1 砌筑砂浆流动性要求 表5-2 抹面砂浆流动性要求(稠度：mm) 　　2．保水性 　　砂浆的保水性是指新拌砂浆能够保持水分不容易析出的能力，也表示砂浆中各组成材料是否易分离的性能。 　　新拌砂浆在存放、运输和使用过程中，都必须保持其水分不致很快流失，才能便于施工操作且保证工程质量。如果砂浆保水性不好，在施工过程中很容易泌水、分层、离析或水分易被基面所吸收，使砂浆变得干稠，致使施工困难，同时影响胶凝材料的正常水化硬化，降低砂浆本身强度以及与基层的黏结强度。因此，砂浆要具有良好的保水性。 一般来说，砂浆内胶凝材料充足，尤其是掺加了石灰膏和黏土膏等掺和料后，砂浆的保水性均较好，砂浆中掺入加气剂、微沫剂、塑化剂等也能改善砂浆的保水性和流动性。 　　但是砌筑砂浆的保水性并非越高越好，对于不吸水基层的砌筑砂浆，保水性太高会使得砂浆内部水分早期无法蒸发释放，从而不利于砂浆强度的增长并且增大了砂浆的干缩裂缝，降低了整个砌体的整体性。 　　砂浆的保水性用砂浆分层度测定仪测定，以分层度(mm)表示。分层度的测定是将已测定稠度的砂浆入满分层度筒内(分层度筒内径为150 mm，分为上下两节，上节高度为200 mm，下节高度为100 mm，如图5-2所示)，轻轻敲击筒周围1～2下，刮去多余的砂浆并抹平。 静置30 min后，去掉上部200 mm砂浆，取出剩余100 mm砂浆倒出在搅拌锅中拌2 min再测稠度，前后两次测得的稠度差值即为砂浆的分层度(以mm计)。砂浆合理的分层度应控制在10 mm～20 mm，分层度大于20 mm的砂浆容易离析、泌水、分层或水分流失过快，不便于施工和水泥硬化。一般水泥砂浆分层度不宜超过30 mm，水泥混合砂浆分层度不宜超过20 mm。若分层度过小，如分层度为零的砂浆，虽然保水性很强，上下无分层现象，但这种砂浆易发生干缩裂缝，影响黏结力，因此不宜做抹灰砂浆。 5.2.2 硬化后砂浆的性质 　　1．抗压强度与强度等级 　　砂浆强度等级是以70.7 mm × 70.7 mm × 70.7 mm的6个立方体试块，按标准条件(在温度为(20±1)℃、水泥砂浆的相对湿度在90%以上，混合砂浆的相对湿度在60%和80%之间)养护至28d的抗压强度平均值确定的。 　　根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T98—2010)的规定，水泥砂浆及预拌砂浆的强度等级分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30等7个等级。水泥混合砂浆的强度等级分为M5、M7.5、M10、M15等4个等级。　　 　　 图5-2 分层度筒 　　砂浆的实际强度除了与水泥的强度和用量有关外，还与基底材料的吸水性有关，因此其强度可分为下列两种情况。 　　(1) 不吸水基层材料：影响砂浆强度的因素与混凝土基本相同，主要取决于水泥强度和水灰比，即砂浆的强度与水泥强度和灰水比成正比关系。砂浆强度计算公式为 　　 (5-1) 　　(2) 吸水性基层材料：砂浆强度主要取决于水泥强度和水泥用量，而与水灰比无关。砂浆强度计算公式如下： 　　 (5-2) 　　式中：fmu为砂浆28d的抗压强度(MPa)；fce为水泥的实测强度值(MPa)；Qc为每立方米砂浆中水泥的用量(kg/m3)；A、B均为砂浆的特征系数，其中A = 3.03，B = -15.09。 　　2．黏结性 　　砌筑砂浆必须具有足够的黏结力，才能将砌筑材料粘结成一个整体，因此，要求砂浆与基材之间应有一定的黏结强度。两者粘结得越牢，整个砌体的整体性、强度、耐久性及抗震性等越好。 　　一般来说，砂浆抗压强度越高，其与基材的黏结强度越高。此外，砂浆的黏结强度与基层材料的表面状态、清洁程度、湿润状况以及施工养护等条件有很大关系。同时，它还与砂浆的胶凝材料种类有很大关系，加入聚合物可使砂浆的黏结性大为提高。 　　实际上，对砌体这个整体来说，砂浆的黏结性较砂浆的抗压强度更为重要。但是，考虑到我国的实际情况，以及抗压强度相对来说容易测定，因此，将砂浆抗压强度作为必检项目和配合比设计的依据。 　　3．变形性 　　砌筑砂浆在承受荷载或在温度变化时会产生变形。如果变形过大或不均匀，则容易使砌体的整体性下降，产生沉陷或裂缝，影响到整个砌体的质量。抹面砂浆在空气中容易产生收缩等变形，变形过大也会使面层产生裂纹或剥离等质量问题。因此要求砂浆具有较小的变形性。 　　影响砂浆变形性的因素很多，如胶凝材料的种类和用量、用水量、细骨料的种类、级配和质量以及外部环境条件等。 　　4．抗冻性 　　强度等级M2.5以上的砂浆常用于受冻融影响较多的建筑部位。当设计中做出冻融循环要求时，必须进行冻融试验，经冻融试验后，质量损失率不应大于5%，强度损失率不应大于25%。 感谢聆听 $$