第三章 建筑砂漿(1)

1、第三章 建筑砂漿,,Construction Materials,我國古代人民砌筑的長城,3.1 建筑砂漿概述,,Construction Materials,位于山西祁縣的喬家大院,,Construction Materials,砌筑的中世紀城堡,砂漿的概念 砂漿是由膠凝材料、細骨料和水按適當比例配制而成的建筑材料。為改善砂漿的和易性，可摻入適量的外加劑和摻合料。,砂漿可看成無粗骨料的混凝土，因此混凝土的許多規(guī)律也

2、基本上適用于砂漿，但由于砂漿多以薄層使用，而且又多是鋪抹在多孔、吸水及不平的基底上，因此對砂漿的要求，也有它的特殊性。,建筑砂漿在建筑工程中起粘結(jié)、襯墊、傳遞應力的作用。主要用于砌筑、抹面、修補和裝飾工程。在結(jié)構(gòu)工程中，單塊的磚、砌塊和石材等需用砂漿將其粘結(jié)為砌體，磚墻勾縫、大型墻板的接縫也要用砂漿。在裝飾工程中，墻面、地面和柱面等需要用砂漿抹面，起到保護結(jié)構(gòu)和裝飾作用，鑲貼大理石、水磨石、面磚等貼面材料也要使用砂漿，是建筑工程中一項用

3、量大、用途廣的建筑材料。,建筑砂漿可認為是砂率為100%的混凝土,加氣混凝土砌塊表面的砂漿,陶瓷玻化磚表面的砂漿,砂漿的分類,按膠凝材料分類,水泥砂漿：保水性差、強度高石灰砂漿 保水性好、強度差混合砂漿 ：水泥+石灰+砂+水 ....,,用強度等級相同的混合砂漿砌筑的砌體強度比用水泥砂漿砌筑的強度高。,3.2 砌筑砂漿,將磚、石、砌塊等粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿，它起著粘結(jié)磚和砌塊，傳遞荷載，并使應力的分布較為均勻，協(xié)調(diào)變形

4、的作用，是砌體的重要組成部分。,3.2.1 砌筑砂漿的組成材料,在選用膠凝材料時應根據(jù)砂漿使用的部位，所處的環(huán)境條件等合理選擇。在干燥環(huán)境中使用的砂漿既可選用氣硬性膠凝材料(如石灰、石膏)，也可選用水硬性膠凝材料(如水泥)；若在潮濕環(huán)境或水中使用的砂漿則必須選用水硬性膠凝材料。,1、膠凝材料,水泥是砌筑沙漿中最主要的膠凝材料，常用的水泥有普通水泥，礦渣水泥，火山灰水泥，粉煤灰水泥等。在選用時應根據(jù)工程所在的環(huán)境條件選擇適合的水泥品種。

5、 水泥標號的選擇應使水泥標號（強度）為砂漿強度等級的4-5倍為宜，水泥砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于32.5級（標號）；水泥混合砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于42.5級（標號）。由于砂漿強度要求不高，所以采用中、低標號水泥配制砂漿較好。若水泥標號過高，會使砂漿中水泥用量不足而導致保水性不良。,如果水泥強度的強度過高，可適當摻入大量的爐渣，灰渣等物質(zhì)，磨細后生產(chǎn)出砌筑水泥專門用于拌制砌筑砂漿。由于砌筑水泥中熟料的含量很少，一般

6、15%~25%，所以砌筑水泥的強度較低，通常分為125,175,225這3個標號。,水泥注意事項：　　前述的五大品種水泥均可拌制砌筑砂漿。要注意的是： 　?、倨鲋皾{用水泥的強度等級應該根據(jù)設(shè)計要求進行選擇?！　?②施工時，通常在砂漿中摻加適量石灰膏或電石渣等膠凝材料代替部分水泥。 ③對于特定的環(huán)境應選用相適應的水泥品種 ④水泥強度等級為砂漿強度等級的4?5倍。 ⑤水泥砂漿采用的水泥強度等級不宜大于3

7、2.5。 ⑥混合砂漿采用的水泥強度等級不宜大于42.5。 ⑦水泥砂漿中水泥用量不得低于200kg/m3。 ⑧石灰膏用前熟化時間不得少于7天。,為改善砂漿的和易性，常在砂漿中加入一些無機細顆粒摻合料，如，粘土，粉煤灰等。石灰須經(jīng)過制成一定稠度的膏體使用。這些材料不得含有影響砂漿性能的有害物質(zhì)，含有顆?；蚪Y(jié)塊時應用３mm的方孔篩過濾。粉煤灰若經(jīng)過磨細后使用效果會更好。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。,2 摻合料,與砼

8、中摻加外加劑一樣，為改善砂漿的某些性能，也可加入塑化、早強、防凍、緩凝等作用的外加劑。但使用外加劑時，必須具有法定檢測機構(gòu)出具的該產(chǎn)品的砌體強度檢驗報告，并經(jīng)砂漿性能試驗合格后，方可使用。,3外加劑,在許多特殊的場合可采用聚合物作為砂漿的膠凝材料，由于聚合物為鏈型或體型高分子化合物且黏性好，在砂漿中可呈膜狀大面積分布，因此可提高砂漿的粘合性、韌性和抗沖擊性，同時也有利于提高砂漿的抗?jié)B、抗碳化等耐久性能，但是可能會使砂漿抗壓強度下降。常用

9、的聚合物有聚醋酸乙烯脂、甲基纖維素醚、聚乙烯醇、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。,4聚合物,砂漿用細骨料主要為天然砂，它應符合混凝土用砂的技術(shù)要求。由于砂漿層較薄，對砂子最大粒徑應有限制。砌筑毛石砌體用的砂最大粒徑應小于砂漿層厚度的1／4一l／5，磚砌體用砂的最大粒徑應不大于2．5mm。砌筑砂漿用砂宜選用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂或工業(yè)廢渣。　　燃燒完全或未燃燒煤分及有害雜質(zhì)含量較小的工業(yè)廢渣(如爐渣)、鑄造工業(yè)的廢砂、石屑經(jīng)篩選后可用作砂漿

10、細骨料，但應經(jīng)過試驗后才能大量使用。,5細骨料,拌制砂漿應采用不含有害物質(zhì)的潔凈水，一般與混凝土用水要求相同。當拌合砂漿的水中含有有害物質(zhì)時，將會影響水泥的正常凝結(jié)，并可能對鋼筋產(chǎn)生銹蝕作用，因此砂漿用水的水質(zhì)應符合現(xiàn)行行業(yè)標準，JGJ 63—1989《混凝土拌合用水標準》（建筑工業(yè)建設(shè)標準）的規(guī)定。,6水,,技術(shù)性質(zhì),3.2.2　砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì),測定砂漿抗壓強度的標準試件是邊長為70.7mm的立方體試件，一組６塊，標養(yǎng)至28ｄ，測

11、定其抗壓強度平均值。 砌筑砂漿按抗壓強度劃分為 Ｍ20、Ｍ15、Ｍ10 、Ｍ7.5、Ｍ5.0、Ｍ2.5等六個強度等級。砂漿的強度除受砂漿本身組成材料及配比影響外，還與基層的吸水性能（不吸水基層材料，吸水基層材料）有關(guān)。,1. 強度與強度等級,硬化后的砂漿應具有一定的抗壓強度?？箟簭姸仁莿澐稚皾{等級的主要依據(jù)。,一般情況下，多層建筑物墻體選用M1-M10的砌筑砂漿；磚石基礎(chǔ)、檢查井、雨水井等砌體，常采M5砂漿；工業(yè)廠房、變電所、地

12、下室等砌體選用M2.5-M10的砌筑沙漿；二層以下建筑常用M2.5以下砂漿；簡易平房、臨時建筑可選用石灰砂漿。,用于砌筑混凝土小型空心砌塊的砂漿強度等級用Mb表示，分為Mb30、 Mb25、 Mb20、 Mb15、 Mb10、 Mb7.5、 Mb5共7個強度等級。,2粘結(jié)強度,砌筑砂漿必須有足夠的粘結(jié)力，才能將磚石粘結(jié)為堅固的整體。砂漿粘結(jié)力的大小，將影響砌體的抗剪強度、耐久性、穩(wěn)定性及抗振能力。 從砌體的整體性來看，砂漿的粘結(jié)

13、強度較抗壓強度更為重要。影響粘結(jié)強度的因素有：,1.保水性能優(yōu)良的砂漿，粘結(jié)強度一般較好；2.砂漿強度等級越高，粘結(jié)強度也越大；3. 與砌筑材料的表面清潔度、潤濕情況有關(guān)；4.與施工養(yǎng)護條件有關(guān)。,砌筑前塊材要澆水濕潤，其目的就是為了提高砂漿與塊材之間的粘結(jié)強度。,3、新拌砂漿的和易性,1）. 稠度（流動性）,指砂漿在自重或外力作用下流動的性能，也叫稠度。流動性采用砂漿稠度儀測定，并用“沉入度”mm表示。 沉入度值愈

14、大，砂漿流動性愈大，愈容易流動。,測定砂漿流動性時先將被測砂漿均勻的裝入砂漿流動性測定儀的砂漿筒中，置于測定儀圓錐體下，將質(zhì)量為300g的帶滑桿的圓錐尖與砂漿表面接觸，然后突然放松滑桿，在10s內(nèi)，圓錐體沉入砂漿中的深度值（單位為cm）即為沉入度（稠度）值。,在選用砂漿的稠度時，應根據(jù)砌體材料的種類、施工條件、氣候條件等因素來決定，可按表5-2選取。,砂漿的保水性用分層度（mm）表示，以砂漿分層度儀測定。,新拌砂漿在運輸、停放和使用過程

15、中，保持水分的能力稱為砂漿的保水性。 在砂漿中保持一定數(shù)量的水分，不但易于操作，而且還可以使水泥正常水化，保證了砌體強度。 加入適量的塑化劑，能明顯改善 砂漿的保水性和流動性。,2）. 保水性,砂漿分層度筒示意圖,分層度越大，保水性越 ？,？,差,保水性好的砂漿，其分層度應在10至20mm 。分層度大于20時砂漿的保水性差，砂漿易產(chǎn)生分層離析不利于施工及水泥硬化

16、；小于10的砂漿過于粘稠，易發(fā)生干縮裂縫，不便于施工。摻入可塑性混合材料（石灰膏、粘土膏）的砂漿，其保水性都很好。摻入量較大后可以得到0分層度的砂漿，但其硬化收縮強烈，硬化后易發(fā)生干縮裂縫。,過程：將攪拌均勻的砂漿，先測沉入度，再裝入分層度測定儀靜置30min后，去掉上部20cm厚的砂漿，再測定剩余10cm厚砂漿的沉入度，前后測得的沉入度之差，即為砂漿的分層度(cm)。,保水性判斷,根據(jù)下表進行保水性判斷：,保水性判斷,砂漿的耐久性指

17、砂漿在使用條件下經(jīng)久耐用的性質(zhì)，包括抗凍性、抗?jié)B性等。,4 耐久性,砂漿在凝結(jié)硬化過程中、承受荷載或溫濕度條件變化時，均會產(chǎn)生變形。如果砂漿產(chǎn)生的變形過大或者不均勻，會降低砌體質(zhì)量，引起沉陷或裂縫。用輕骨料拌制的砂漿，其收縮變形要比普通砂漿大,5 砂漿的變形,稠度、分層度和抗壓強度這三項技術(shù)指標是砌筑砂漿的必檢項目，三項都滿足要求規(guī)程要求者，稱為合格砂漿。,6 凝結(jié)時間　 砂漿凝結(jié)時間，以貫入阻力達到0.5Mpa為評定的依據(jù)。水泥

18、砂漿不宜超過8h，水泥混合砂漿不宜超過10h，摻入外加劑應滿足工程設(shè)計和施工的要求。,砂漿的抗凍性 在受凍融影響較多的建筑部位，要求砂漿具有一定的抗凍性。對有凍融次數(shù)要求的砌筑砂漿，經(jīng)凍融試驗后，質(zhì)量損失率不得大于5%，抗壓強度損失率不得大于25%。,3.2.3 砌筑砂漿的配合比設(shè)計,一、設(shè)計原則： 　　　　對于砌筑砂漿，一般根據(jù)結(jié)構(gòu)的部位、確定強度等級，查閱有關(guān)資料和手冊選定配合比。但有時工程量較大，為了保證質(zhì)量和降低造價，

19、應進行配合比設(shè)計，并經(jīng)試驗調(diào)整確定。,砌筑砂漿的強度等級應根據(jù)設(shè)計要求或規(guī)范規(guī)定確定。一般的磚混多層住宅、多層商店、辦公樓、教學樓等工程采用M5～M10的砂漿；平房宿舍、商店等工程采用M2.5～M5的砂漿；食堂、倉庫、工業(yè)廠房等采用M2.5～M10的砂漿；特別重要的砌體采用M15～M20的砂漿；高層混凝土空心砌塊建筑，應采用M？？b20及以上強度等級的砂漿。,1. 水泥混合砂漿配合比計算,1) 確定砂漿的試配強度 當保證率

20、為95%時，砌筑砂漿的試配強度為： 式中 ：fm,0——砂漿的試配強度，精確至0.1MPa。 f2——砂漿抗壓強度平均值，精確至0.1MPa σ——砂漿強度標準差，精確至0.01MPa。,標準差的確定應符合下列規(guī)定。 (1) 當有統(tǒng)計資料時，應按下式計算：

21、 式中： fm,i——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿第i 組試件的強度，MPa。F(μfm )——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿n 組試件強度的平均值，MPa。n ——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，n≥25。 (2) 當不具有近期統(tǒng)計資料時，砂漿現(xiàn)場強度標準差可按表5-3取用。,砂漿強度標準差σ選用值(MPa),2)確定每立方米砂漿中的水泥用量：,Q,,式中：fm,0——砂漿的試配強度，精確至0.1MPa

22、 fce——水泥的28d抗壓強度實測值,精確至0.1MPa A、B ——砂漿的特征系數(shù)，其中A=3.03，B=-15.09,在無法取得水泥的實測強度fce時，可按下式計算,fce=γc*fcut,式中：fcut--水泥強度等級對應的強度值 γc—水泥強度等級值的富余系數(shù)，該值應按實際統(tǒng)計資料確定，無統(tǒng)計資料時γc=1,當計算出水泥砂漿中的水泥用量不足200kg/m3時，應按200kg

23、/m3采用。,水泥混合砂漿的摻加料用量應按下式計算： Ｑd＝Ｑa一Qc式中Ｑｃ—1m3砂漿的水泥用量，精確至１㎏；Ｑa—1m3砂漿中水泥和摻加料總量，㎏；宜在300～350㎏之間。

24、 Ｑd—1m3砂漿的摻加料用量，精確至１㎏ ；石灰、粘土膏使用時的稠度為120士5ｍｍ；,3) 按水泥用量計算摻加料用量,4)確定每立方米砂漿中的砂子用量 砂的用量以含水率1%~3%的砂為準，配1m3砂漿用砂1m3，當為干砂時，砂的用量為0.9m3 ，當含水率升高，大于3%時，砂的用量應相應提高，一般為1.1m3~1.25m3 。 每立方米砂漿中砂子用量

25、Qs（kg/m3），應以干燥狀態(tài)（含水率小于0.5%）的堆積密度作為計算值。,5) 確定用水量 每立方米砂漿中的用水量，應根據(jù)砂漿稠度等要求可選用240kg～310kg。注：1）混合砂漿中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水；2）當采用細砂或粗砂時，用水量分別取上限或下限；3）稠度小于70mm時，用水量可小于下限；4）施工現(xiàn)場氣候炎熱或干燥季節(jié)，可酌量增加水量。,2、水泥砂漿配合比選用,砌體結(jié)構(gòu)所需砂漿的強度等級較低

26、，而水泥的強度較高，按配合比規(guī)程計算，水泥用量偏少，不能填充砂子孔隙，稠度、分層度將無法保證。由此造成計算出現(xiàn)不合理情況時，水泥砂漿配合比可直接按表5-4選用。,表5-4 每立方米水泥砂漿材料用量,注：(1) 此表水泥強度等級為32.5級,大于32.5級水泥用量宜取下 限。 (2) 根據(jù)施工水平合理選擇水泥用量。 (3) 用水量的選定在表5-4的基礎(chǔ)上，同水泥混合砂漿的規(guī)定進行 適當調(diào)整,3、砂漿配合比的

27、試驗、調(diào)整與確定,砂漿試配時應采用工程中實際使用的材料；攪拌采用機械攪拌，攪拌時間自投料結(jié)束后算起，水泥砂漿和水泥混合砂漿不得小于120s，摻用粉煤灰和外加劑的砂漿不得小于180s。,按計算或查表所得的配合比，采用工程中實際使用的材料進行試拌，測定其拌和物的稠度和分層度。當和易性不能滿足要求時，應調(diào)整材料用量，直到符合要求為止。然后確定為試配時砂漿基準配合比。,三個不同的配合比進行調(diào)整后，按現(xiàn)行行業(yè)JGJ 70《建筑砂漿基本性能試驗方法

28、》標準的規(guī)定成型試件，測定砂漿強度。然后選定符合試配強度要求的且水泥用量最低的配合比作為砂漿配合比。,試配時至少應采用三個不同的配合比。其中一個為基準配合比，其他配合比的水泥用量應按基準配合比分別增加及減少10%。在保證稠度、分層度合格的條件下，可將用水量或摻加料用量作相應調(diào)整。,【例題1】要求設(shè)計用于砌筑磚墻的水泥混合砂漿配合比。設(shè)計強度等級為M7.5，稠度為70~90mm?！　　≡牧系闹饕獏?shù)，水泥：32.5級礦渣水泥；干砂：中

29、砂，堆積密度為1450kg/m3；石灰膏：稠度120mm；施工水平：一般?！窘狻?(1)計算試配強度fm,o　　　fm,o=f2+0.645σ式中f2=7.5MPa　　　σ=1.88MPa（查表5.2）　　　fm,o=7.5+0.645×1.88=8.7MPa,,(2)計算水泥用量QC　　QC=1000(fm,o-β)/(α·fce)　　式中 fm,o=8.7MPa　　α=3.03，β=-15.0

30、9　　fce=32.5MPa　　QC=1000×(8.7+15.09)/(3.03×32.5)=242kg/m(3)計算石灰膏用量QD　　QD=QA-QC　　式中QA=330kg/m3　　QD=330-242=88kg/m3,(4)砂子用量QS　　QS=1450kg/m3(5)根據(jù)砂漿稠度要求，選擇用水量為300kg/m3　　砂漿試配時各材料的用量比例：　　水泥∶石灰膏∶砂=242∶88∶1450