项目五 任务三 砌筑砂浆（ 课件）- 《建筑材料》同步教学（西安科大版）

项目五 任务三 砌 筑 砂 浆 1 　　 　　凡用于砌筑砖、石砌体或各种砌块、混凝土构件接缝等的砂浆称为砌筑砂浆。如砌筑基础、墙身、柱、拱等建筑物和构造物。砌筑砂浆在建筑工程中用量最大，它起着粘结砖和砌块，传递荷载，并使应力的分布较为均匀，协调变形的作用，从而提高砌体的强度、稳定性。同时，砌筑砂浆通过填充块状材料之间的缝隙，可提高建筑物保温、隔音、防潮等性能。 任务三 砌 筑 砂 浆 1 5.3.1 砌筑砂浆的组成材料 　　1. 水泥 　　水泥是砌筑砂浆的主要胶凝材料，常用水泥均可以用来配制砂浆。水泥品种的选择与混凝土相同，可根据砌筑部位、环境条件等选择适宜的水泥品种。通常对水泥的强度要求并不很高，一般采用中等强度等级的水泥就能够满足要求。在配制砌筑砂浆时，选择水泥强度等级一般为砂浆强度等级的4～5倍。但水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜大于32.5级；水泥混合砂浆采用的水泥强度等级不宜大于42.5级。 1 如果水泥强度等级过高，可适当掺入掺和料。不同品种的水泥，不得混合使用。为合理利用资源、节约材料，在配制砂浆时要尽量选用低强度等级水泥或砌筑水泥。对于一些特殊用途的砂浆，如修补裂缝、预制构件嵌缝、结构加固等可采用膨胀水泥。装饰砂浆采用白色与彩色水泥等。 1 　　2. 掺和料 　　为了改善砂浆的和易性和节约水泥，降低砂浆成本，在配制砂浆时，常在砂浆中掺入适量的磨细生石灰、石灰膏、石膏、粉煤灰、黏土膏、电石膏等物质作为掺和料。为了保证砂浆的质量，经常将生石灰先熟化成石灰膏。制成的膏类物质稠度一般为(120±5) mm，如果现场施工时，发现石灰膏稠度与试配时不一致，可参照表5-3进行换算。消石灰粉不得直接使用于砂浆中。 1 　　表5-3 石灰膏不同稠度时的换算系数 1 3. 聚合物 　　在许多特殊的场合可采用聚合物作为砂浆的胶凝材料，由于聚合物为链型或体型高分子化合物，且黏性好，在砂浆中可呈膜状大面积分布，因此可提高砂浆的黏接性、韧性和抗冲击性，同时也有利于提高砂浆的抗渗、抗碳化等耐久性能，但是可能会使砂浆抗压强度下降。常用的聚合物有聚醋酸乙烯酯、甲基纤维素醚、聚乙烯醇、聚酯树脂、环氧树脂等。 1 　　4. 细集料 　　配制砂浆的细集料最常用的是天然砂。砂应符合混凝土用砂的技术性质要求。由于砂浆层较薄，因此砂的最大粒径应有所限制，理论上不应超过砂浆层厚度的1/4～1/5。例如砖砌体用砂浆宜选用中砂，最大粒径不大于2.5 mm；石砌体用砂浆宜选用粗砂，砂的最大粒径以不大于5.0 mm；光滑的抹面及勾缝的砂浆宜采用细砂，其最大粒径不大于1.2 mm。为保证砂浆质量，尤其在配制高强度砂浆时，应选用洁净的砂。因此对砂的含泥量应予以限制，例如砌筑砂浆的砂含泥量不应超过5%。 　　砂的粗细程度对砂浆的水泥用量、和易性、强度及收缩等影响很大。 1 　　5. 水 　　拌制砂浆用水与混凝土拌和用水的要求相同，均需满足《混凝土用水标准》(JGJ63—2006)的规定。 　　6. 外加剂 　　为改善新拌及硬化后砂浆的各种性能或赋予砂浆某些特殊性能，常在砂浆中掺入适量外加剂。例如：为改善砂浆和易性，提高砂浆的抗裂性、抗冻性及保温性，可掺入微沫剂、减水剂等外加剂；为增强砂浆的防水性和抗渗性，可掺入防水剂等；为增强砂浆的保温隔热性能，除选用轻质细骨料外，还可掺入引气剂提高砂浆的孔隙率。混凝土中使用的外加剂，对砂浆也具有相应的作用。 1 5.3.2 砌筑砂浆配合比的设计 　　砌筑砂浆是将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆。砌筑砂浆主要起粘结、传递应力的作用，是砌体的重要组成部分。 　　砌筑砂浆可根据工程类别及砌体部位的设计要求，确定砂浆的强度等级，然后选定其配合比。一般情况下可以查阅有关手册和资料来选择配合比，但如果工程量较大、砌体部位较为重要或掺入外加剂等非常规材料，为保证质量和降低造价，应进行配合比设计。经过计算、试配、调整，从而确定施工用的配合比。 1 　　目前常用的砌筑砂浆有水泥砂浆和水泥混合砂浆两大类。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98—2010)规定，现场配制水泥混合砂浆配合比设计或选用步骤如下。 1 　　1. 水泥混合砂浆配合比的设计过程 　　(1) 确定试配强度。砂浆的试配强度可按下式确定： 　　 fm,0 = kf2 (5-3) 　　式中：fm, 0为砂浆的试配强度，可精确至0.1 MPa；f2为砂浆强度等级值，可精确至0.1 MPa；k为系数，按表5-4取值。 1 　　表5-4 砂浆强度标准差σ及k值 1 砌筑砂浆现场强度标准差可按下式确定： 　 　 σ = (5-4) 　　式中：fm, i为统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度(MPa)；为统计周期内同一品种 　　砂浆N组试件强度的平均值(MPa)；N为统计周期内同一品种砂浆试件的组数，N≥25。 　　当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差σ可按表5-4取用。 1 　　(2) 计算每立方米砂浆中水泥用量。计算公式如下： 　　 (5-5) 　　式中：Qc为每立方米砂浆中的水泥用量，可精确至1 MPa；fm, 0为砂浆的试配强度，精确至0.1 MPa；fce为水泥的实测强度，可精确至0.1 MPa；A、B均为砂浆的特征系数，其中A = 3.03，B = -15.09。 　　在无法取得水泥的实测强度fce时，可按下式计算： 　　 (5-6) 1 式中：fce, k为水泥强度等级对应的强度值(MPa)；γc为水泥强度等级值的富余系数，该值应按实际统计资料确定。无统计资料时取γc = 1.0。 　　当计算出水泥砂浆中的水泥用量不足200 kg/m3时，应按200 kg/m3采用。 　　(3) 水泥混合砂浆的掺和料用量。水泥混合砂浆的掺和料应按下式计算： 　　 QD =QA - Qc (5-7) 式中：QD为每立方米砂浆中掺和料用量，可精确至1 kg；石灰膏、黏土膏使用时的稠度为(120±5)mm；QC为每立方米砂浆中水泥用量，可精确至1 kg； 1 QA为每立方米砂浆中水泥和掺和料的总量，精确至1 kg；可为350 kg。 　　(4) 确定砂子用量。每立方米砂浆中砂子用量Qs(kg/m3)应以干燥状态(含水率小于0.5%)的堆积密度作为计算值，即1 m3的砂浆含有1 m3堆积体积的砂。 　　(5) 确定用水量。每立方米砂浆中用水量Qw(kg/m3)，可根据砂浆稠度要求选用240 kg～310 kg。 　　注意： 混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或黏土膏中的水； 　　 当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限； 　　 稠度小于70 mm时，用水量可小于下限； 　　 施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加水量。 1 　　2. 水泥砂浆配合比的选用 　　水泥砂浆各种材料用量可按表5-5选用。 1 　　表5-5 水泥砂浆材料用量 kg/m3 1 5.3.3 配合比的试配、调整与确定 　　砂浆试配时应采用工程中实际使用的材料；搅拌采用机械搅拌，搅拌时间自投料结束后算起，水泥砂浆和水泥混合砂浆不得小于120 s，掺用粉煤灰和外加剂的砂浆不得小于180 s。 　　按计算或查表选用的配合比进行试拌，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，直至符合要求为止。此时的配合比为砂浆基准配合比。 1 　　为了保证所测定的砂浆强度在设计要求范围内，试配时应至少采用3个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加及减少10%，在保证稠度和分层度合格的条件下，可将用水量或掺和料用量作相应调整。按《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ70—2009)的规定成型试件，测定砂浆强度。选定符合试配强度要求并且水泥用量最少的配合比作为砂浆配合比。 　　砂浆配合比以各种材料用量的比例形式表示如下： 　　水泥∶掺和料∶砂∶水 = Qc∶Qd∶Qs∶Qw 1 　　例5-1 砂浆配合比设计实例。要求设计用于砌筑砖墙的M7.5等级，稠度为70 mm～100 mm的水泥石灰砂浆配合比。工程设计资料：水泥：32.5 MPa矿渣硅酸盐水泥；石灰膏：稠度为120 mm；砂：中砂，堆积密度为1450 kg/m3，含水率为2%；施工水平：一般。 　　解 设计步骤： 　　(1) 计算试配强度fm,0：根据施工水平，查表5-4，得k=1.20，代入式(5-3)，得 　　fm, 0 = kf2 1 　　(2) 计算水泥用量Qc：由于没有水泥强度的实测值，取 　　fce, k = 1.0 × 32.5 = 32.5 MPa 　　将A = 3.03、B = -15.09等代入式(5-5)，得 　　 1 　　(3) 计算石灰膏用量Qd： 　　Qd = QA - Qc = 350-245 = 105 kg 　　式中，QA=350 kg(按水泥和掺和料总量规定选取)。 　　(4) 根据砂子堆积密度和含水率，计算砂用量Qs： 　　Qs = 1450 × (1 + 2%) = 1479 kg 　　(5) 选择用水量Qw： 　　Qw = 300 kg 　　(6) 试配与调整：经试配不需调整，故该砂浆各材料的用量比例为 　水泥∶石灰膏∶砂∶水 = 245∶105∶1479∶300 　　或 　 水泥∶石灰膏∶砂∶水 = 1∶0.43∶6.04∶1.22 1 　　[工程实例分析5-1] 　　砂浆质量问题 　　现象 某工地自己配制M10砂浆砌筑砖墙，把水泥直接倒在砂堆上，再人工搅拌。该砌体灰缝饱满度及黏结性均差。请分析原因。 　　原因分析 砂浆的均匀性可能有问题。把水泥直接倒在砂堆上，采用人工搅拌的方式往往导致混合不够均匀，使强度波动大，宜加入搅拌机中搅拌。 　　仅以水泥与砂配制砂浆，使用少量水泥虽可满足强度要求，但往往流动性及保水性较差，而使砌体饱满度及黏结性较差，影响砌体强度。可掺入少量石灰膏、石灰粉或微沫剂等以改善砂浆和易性。 1 感谢聆听 $$