工程材料 五建筑砂漿

土木工程材料

第五章建筑砂漿

5.建筑砂漿

砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)骨料、摻加料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。

5.1．砂漿的技術(shù)要求1.新拌砂漿的和易性(1)砂漿的流動(dòng)性

表示砂漿在自重或外力作用下流動(dòng)的性能稱為砂漿的流動(dòng)性，也叫稠度。表示砂漿流動(dòng)性大小的指標(biāo)是沉入度，它是以砂漿稠度儀測(cè)定的，其單位為ｍｍ。工程中對(duì)砂漿稠度選擇的依據(jù)是砌體類型和施工氣候條件，可參考表5－1選用（《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB51203-1998))。影響砂漿流動(dòng)性的因素有：砂漿的用水量、膠凝材料的種類和用量、集料的粒形和級(jí)配、外加劑的性質(zhì)和摻量、拌和的均勻程度等。（2）砂漿的保水性

攪拌好的砂漿在運(yùn)輸、停放和使用過程中，阻止水分與固體料之間、細(xì)漿體與集料之間相互分離，保持水分的能力為砂漿的保水性。加入適量的微沫劑或塑化劑，能明顯改善砂漿的保水性和流動(dòng)性。

砂漿的保水性用砂漿分層度儀測(cè)定，以分層度（㎜）表示。分層度過大，表示砂漿易產(chǎn)生分層離析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂漿分層度不應(yīng)大于３０㎜。分層度過小，容易發(fā)生干縮裂縫，故通常砂漿分層度不宜小于１０㎜。(3)凝結(jié)時(shí)間

建筑砂漿凝結(jié)時(shí)間，以貫入阻力達(dá)到0.5ＭＰa為評(píng)定依據(jù)。水泥砂漿不宜超過８ｈ，水泥混合砂漿不宜超過10ｈ，加入外加劑后應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工的要求。

5.1.2.硬化砂漿的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)

1.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)

砂漿以抗壓強(qiáng)度作為其強(qiáng)度指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為70.7㎜立方體試件一組６塊，標(biāo)養(yǎng)至28ｄ，測(cè)定其抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）。砌筑砂漿按抗壓強(qiáng)度劃分為Ｍ20、Ｍ15、Ｍ7.5、Ｍ5.0、Ｍ2.5等六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。砂漿的強(qiáng)度除受砂漿本身的組成材料及配比影響外，還與基層的吸水性能有關(guān)。對(duì)于水泥砂漿，可采用下列強(qiáng)度公式估算：

（１）

不吸水基層（如致密石材）這時(shí)影響砂漿強(qiáng)度的主要因素與混凝土基本相同，即主要決定于水泥強(qiáng)度和水灰比。計(jì)算公式如下：

式中fm——砂漿28ｄ抗壓強(qiáng)度（MPa）；

ｆce—水泥的實(shí)測(cè)強(qiáng)度（MPa）；

C/W—灰水比。

（２）

吸水基層（如粘土磚及其他多孔材料）這時(shí)由于基層能吸水，當(dāng)其吸水后，砂漿中保留水分的多少取決于其本身的保水性，而與水灰比關(guān)系不大。因而，此時(shí)砂漿強(qiáng)度主要決定于水泥強(qiáng)度及水泥用量。計(jì)算公式如下：

式中 Ｑc——每立方米砂漿中水泥用量（㎏）

Ａ、Ｂ——砂漿的特征系數(shù)，A=3.03，B=－15.09

各地區(qū)也可用本地區(qū)試驗(yàn)資料確定Ａ、Ｂ值，統(tǒng)計(jì)用的試驗(yàn)組數(shù)不得少于30組。

5.1.3.砂漿的粘結(jié)力

砌筑砂漿必須有足夠的粘結(jié)力，才能將磚石粘結(jié)為堅(jiān)固的整體，砂漿粘結(jié)力的大小，將影響砌體的抗剪強(qiáng)度、耐久性、穩(wěn)定性及抗振能力。通常粘結(jié)力隨砂漿抗壓強(qiáng)度的提高而增大。砂漿粘結(jié)力還與砌筑材料的表面狀態(tài)、潤濕程度、養(yǎng)護(hù)條件等有關(guān)。5.1.4.砂漿變形性5.1.5.砂漿抗凍性大于M55.2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。砌筑砂漿起著膠結(jié)塊材和傳遞荷載的作用，是砌體的重要組成部分。

1.砌筑砂漿的組成材料

（1）膠結(jié)料及摻加料

砌筑砂漿常用的膠凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。

砌筑砂漿用水泥的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。水泥砂漿采用的水泥，其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于32.5級(jí)；水泥混合砂漿采用的水泥，其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于42.5級(jí)。

為改善砂漿和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂漿中摻入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，這樣配制的砂漿稱水泥混合砂漿。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(shí)應(yīng)用３ｍｍ的方孔篩過濾。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。

(２)細(xì)集料

砌筑砂漿用砂宜選用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量不應(yīng)超過５％。強(qiáng)度等級(jí)為Ｍ2.5的水泥混合砂漿，砂的含泥量不應(yīng)超過１０％。

(3）對(duì)外加劑的要求

與混凝土中摻加外加劑一樣，為改善砂漿的某些性能，也可加入塑化、早強(qiáng)、防凍、緩凝等作用的外加劑。一般應(yīng)使用無機(jī)外加劑，其品種和摻量應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。

（4）砂漿用水的要求與混凝土的要求相同。4.砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)<砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程>（JGJ/T98-96)

砌筑砂漿的配合比應(yīng)滿足施工和易性（稠度）的要求，保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度，還應(yīng)盡可能節(jié)約水泥，降低成本。

（1）砌筑砂漿配制強(qiáng)度（fm，0）的確定

fm，0=f2+0.645σ

式中 fm，0——砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa；

f2——砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（即砂漿抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）；

σ——砂漿現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.01MPa。

砌筑砂漿現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ應(yīng)按下式計(jì)算：

式中fi——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿第ｉ組試件的強(qiáng)度（MPa）；

—統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿ｎ組試件強(qiáng)度的平均值（MPa）；

ｎ——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，ｎ≧25。當(dāng)無近期統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，砂漿現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可參考表5-3。(２)．計(jì)算每立方米砂漿中水泥用量Ｑc(kg／ｍ３)

每立方米砂漿中水泥用量，可按下式計(jì)算：

式中 Ｑc——每立方米砂漿中水泥用量,精確至1㎏;

fm，0——砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa;

Ａ、Ｂ——砂漿的特征系數(shù)，A=3.03，

B=－15.09;

當(dāng)水泥砂漿中的計(jì)算用量不足200kg／m3時(shí)，應(yīng)按200kg／m3采用。(3)按水泥用量計(jì)算摻加料用量

水泥混合砂漿的摻加料用量應(yīng)按下式計(jì)算：

ＱD＝ＱＡ一Qc

式中

Ｑｃ—每立方米砂漿的水泥用量，精確至１㎏；

ＱＡ—每立方米砂漿中水泥和摻加料的總量，精確至1㎏；宜在300～350㎏之間。ＱD—每立方米砂漿的摻加料用量，精確至１㎏；石灰、粘土膏使用時(shí)的稠度為120士5ｍｍ；對(duì)于不同稠度的石灰膏。

(４)確定砂用量Qs（kg／ｍ３）

Qs=1×ρ0干

式中ρ0干——砂干燥狀態(tài)（含水率小于0.5％）的堆積密度。

(５)確定用水量Qw（kg／ｍ3）

按砂漿稠度要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定。一般混合砂漿約為：260～300kg／ｍ３，水泥砂漿約為270～330kg／ｍ３。

(６)試配與調(diào)整

按計(jì)算配合比，采用工程實(shí)際使用材料進(jìn)行試拌，測(cè)定其拌合物的稠度和分層度，若不能滿足要求，則應(yīng)調(diào)整用水量或摻加料，直到符合要求為止。然后，確定試配時(shí)的砂漿基準(zhǔn)配合比。試配時(shí)至少應(yīng)采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水泥用量按基準(zhǔn)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(yīng)調(diào)整。

對(duì)三個(gè)不同的配合比，經(jīng)調(diào)整后，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定成型試件，測(cè)定砂漿強(qiáng)度等級(jí)，并選定符合強(qiáng)度要求的且水泥用量較少的砂漿配合比。

例5-1某工程用砌磚砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為Ｍ10、要求稠度為80～100㎜的水泥石灰砂漿，現(xiàn)有砌筑水泥的強(qiáng)度為32.5MPa，細(xì)集料為堆積密度1450kg／m3的中砂，含水率為2%，已有石灰膏的稠度為120mm；施工水平一般。計(jì)算此砂漿的配合比。

解

根據(jù)已知條件，施工水平一般的M10砂漿的標(biāo)準(zhǔn)差σ=2.5MPa（表5-3），則此砂漿的試配強(qiáng)度為

fm，0=f2+0.645σ=10+0.645×2.5=11.6MPa

1.計(jì)算水泥用量

由A=3.03，B=－15.09

Qc=1000（11.6+15.09）/3.03×32.5=271kg/m32.計(jì)算石灰膏用量ＱDQA=330㎏

ＱD＝ＱＡ一Qc=330－271=59kg/m33.砂用量為

Qs=1×ρ0干=1450×（１＋0.02）=1479kg/m3

4.選擇用水量為300kg/m3

則砂漿的設(shè)計(jì)配比為：

水泥：石灰膏：砂：水=271：59：1479：300

該砂漿的設(shè)計(jì)配比亦可表示為：

水泥：石灰膏：砂=1：0.22：5.46，用水量為300kg/m3

5.3其它建筑砂漿5.3.1抹面砂漿

抹面砂漿也稱抹灰砂漿，用以涂抹在建筑物或建筑構(gòu)件的表面，兼有保護(hù)基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。

抹面砂漿的主要組成材料仍是水泥、石灰或石膏以及天然砂等，對(duì)這些原材料的質(zhì)量要求同砌筑砂漿。但根據(jù)抹面砂漿的使用特點(diǎn)，對(duì)其主要技術(shù)要求不是抗壓強(qiáng)度，而是和易性及其與基層材料的粘結(jié)力。為此，常需多用一些膠結(jié)材料，并加入適量的有機(jī)聚合物以增強(qiáng)粘結(jié)力。另外，為減少抹面砂漿因收縮而引起開裂，常在砂漿中加入一定量纖維材料。

工程中配制抹面砂漿和裝飾砂漿時(shí)，常在水泥砂漿中摻入占水泥質(zhì)量10％左右的聚乙烯醇縮甲醛膠（俗稱１０７膠）或聚醋酸乙烯乳液等。砂漿常用的纖維增強(qiáng)材料有麻刀、紙筋、稻草、玻璃纖維等。

常用的抹面砂漿有石灰砂漿、水泥混合砂漿、水泥砂漿、麻刀石灰漿（簡稱麻刀灰）、紙筋石灰漿（簡稱紙筋灰）等。

5.1.3裝飾砂漿

裝飾砂漿是指用作建筑物飾面的砂漿。它是在抹面的同時(shí)，經(jīng)各種加工處理而獲得特殊的飾