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建筑砂浆是由胶凝、细骨料、掺加料和水配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。建筑砂浆实为无粗骨料的混凝土。在建筑工程中是一项用量大、用途广泛的建筑材料。在砌体结构中,砂浆可以把砖、石块、砌块胶结成砌体。墙面、地面及钢筋混凝土梁、柱等结构表面需要用砂浆抹面,起到保护结构和装饰作用。镶贴大理石、水磨石、陶瓷面砖、马赛克以及制作钢丝网水泥制品等都要使用砂浆。
根据用途,建筑砂浆分为砌筑砂浆、抹面砂浆(如普通抹面砂浆、特种砂浆、装饰砂浆等)。根据胶结材料不同,可分为水泥砂浆(由水泥、细骨料和水配制而成的砂浆)、水泥混合砂浆(由水泥、细骨料、掺加料和水配制的砂浆)、石灰砂浆等。
教学目标:了解砌筑砂浆的相关知识,掌握砌筑砂浆的组成材料、新拌砂浆的性能、硬化后砂浆性能。
一、砌筑砂浆的定义及组成材料
(一)水泥
可根据工程要求选择砌筑水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥以及砌筑水泥等都可以用来配制砌筑砂浆。砌筑砂浆用水泥的强度等级,应根据设计要求进行选择。水泥砂浆采用的水泥,其强度等级不宜大于32.5级,水泥用量不应小于200kg/m3;水泥混合砂浆采用的水泥,其强度等级不宜大于42.5级,砂浆中水泥和掺加料总量宜为300~350kg/m3。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和砌筑水泥。由于水泥混合砂浆中,石灰膏等掺加料,会降低砂浆强度,因此规定水泥混合砂浆可用强度等级为42.5级的水泥。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。
水泥强度等级宜为砂浆强度等级的4~5倍,且水泥强度等级宜小于32.5级。
(二)砂
砌筑用砂的最大粒径应小于灰缝的1/4~1/5,对砖砌体应小于2.5mm对石砌体应小于5mm。一般砌筑砂浆应使用级配合格的中砂。既能满足和易性要求,又能节约水泥,因此建议优先选用,其中毛石砌体宜选用粗砂,砂的含泥量不应超过5%。强度等级为M2.5的水泥混合砂浆,砂的含泥量不应超过10%。砂中含泥量过大,不但会增加砂浆的水泥用量,还可能使砂浆的收缩值增大、耐水性隐低,影响砌筑质量。M5及以上的水泥混合砂浆,如砂子含泥量过大,对强度影响较明显。因此,规定低于M5以下的水泥混合砂浆的砂子含泥量才允许放宽,但不应超过10%。
对用于面层的抹面砂浆时应采用轻砂,如膨胀珍珠岩砂、火山渣等。配制装饰砂浆或混凝土时应采用白色或彩色砂(粒径可放宽到7~8mm)、或石屑、玻璃或陶瓷碎粒等。
(三)掺合料
掺加料是为改善砂浆和易性而加入的无机材料。例如,石灰膏、电石膏(电石消解后,经过滤后的产物)、粉煤灰、粘土膏等。掺加料应符合下列规定:
1)生石灰熟化成石灰膏时,应用孔径不大于3㎜×3㎜的网过滤,熟化时间不得少于7d;磨细生石灰粉的熟化时间不得少于2 d。沉淀池中贮存的石灰膏,应采取防止干燥、冻结和污染的措施。严禁使用脱水硬化的石灰膏。
2)采用粘土或亚粘土制备粘土膏时,宜用搅拌机加水搅拌,通过孔径不大于3㎜×3㎜的网过筛。用比色法鉴定粘土中的有机物含量时应浅于标准色。
3)制作电石膏的电石渣应用孔径不大于3㎜×3㎜的网过滤,检验时应加热至70℃并保持20min,没有乙炔气味后,方可使用。
4)消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。
5)石灰膏、粘土膏和电石膏试配时的稠度,应为120±5㎜。
6)粉煤灰的品质指标和磨细生石灰的品质指标,应符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596)及行业标准《建筑生石灰粉》(JC/T480)的要求。
(四)水
配制砂浆用水应符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定。质量要求与混凝土用水相同。
(五)外加剂
外加剂是在拌制砂浆过程中掺入,用以改善砂浆性能的物质。
在水泥砂浆中,可使用减水剂或防水剂、膨胀剂、微沫剂等。微沫剂在其它砂浆中也可以使用,其作用主要是改善砂浆的和易性和替代部分石灰。
二、新拌砂浆性能(重点)---和易性
新拌砂浆应具有良好的和易性。硬化后的砂浆应具有所需的强度和对基面的粘结力,而且其变形不能过大。和易性良好的砂浆容易在粗糙的砖石基面上铺抹成均匀的薄层。而且能够和底面紧密粘结。既便于施工操作,提高生产效率,又能保证工程质量。砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。
(1)流动性(稠度) 砂浆的流动性是指在自重力或外力作用下的流动能力。流动性大的砂浆便于泵送或铺抹。流动性过大、过小都对施工和施工质量有不利影响。砂浆的流动性用沉入度(mm)来表示。可用砂浆稠度仪测定其稠度值(即沉入度)。砂浆的流动性与胶凝材料的品种和用量、用水量、砂的粗细、粒形和级配、搅拌时间等有关。
砌筑砂浆的稠度应按表7-1的规定选用。
表7-1砌筑砂将近稠度
砌 体 种 类 | 砂浆稠度(㎜) |
烧结普通砖砌体 | 70~90 |
轻骨料混凝土小型空心砌块砌体 | 60~90 |
烧结多孔砖,空心砖砌体 | 60~80 |
烧结普通砖平拱式过梁 空斗墙,筒拱 普通混凝土小型空心砌块砌体 加气混凝土砌块砌体 | 50~70 |
石砌体 | 30~50 |
(2)保水性 砂浆的保水性是指砂浆保持水分及保持整体均匀一致的能力。保水性好则可以保证砂浆在运输、放置、使用(铺抹、浇灌等)过程中不发生较大的分层、离析和泌水,从而保证砂浆的铺抹和浇灌质量。砂浆的保水性用分层度(mm)表示。分层度越大则保水性越差,普通砂浆一般在10 ~20㎜为宜,但不得大于30㎜。分层度过大,表示砂浆易产生分层离析,不利于施工及水泥硬化。分层度值接近于零的砂浆,容易产生干缩裂缝。且胶凝材料用量多,不经济。砂浆的保水性主要和胶凝材料的品种和用量及是否掺有微沫剂有关。为保证砂浆的和易性,砂浆中胶凝材料总用量应足够。
三、硬化后砂浆性能
(一)砂浆的强度等级及密度
砂浆的强度等级是以70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜的立方体,在标准养护条件(水泥混合砂浆为20±3℃,相对湿度为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28天龄期的抗压强度的平均值。砂浆的强度等级共分M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20共六个等级。砌筑砂浆强度等级为M10及M10以下宜采用水泥混合砂浆。
水泥砂浆拌合物的密度不宜小于1900kg/m3;水泥混合砂浆拌合物的密度不宜小于1800kg/m3。
用于砌筑不吸水材料(密实材料,如普通天然岩石)的砂浆,其强度主要决定于水泥强度等级和水灰比,可用下式表示。

式中: f28——砂浆的28d抗压强度,MPa
fce——水泥28d的实测强度,MPa
C/W——砂浆的灰水比
用于砌筑吸水性强的材料(多孔材料,如烧结普通砖)的砂浆,因砂浆具有一定的保水性,拌合时用水量在一定范围波动时,经被砌材料吸水后,保留在砂浆内部的水量基本相同,即砂浆强度与拌合用水量或拌合水灰比无关,而主要取决于水泥强度等级和水泥用量,可用下式表示。

式中: Qc——每立方米砂浆的水泥用量 kg/m3
α、β——砂浆的特征系数①,其中α=3.03β=-15.09。
(二)变形性能
砂浆在承受荷载、温度变化或湿度变化时,均会产生变形,如果变形过大或不均匀,都会引起沉陷或裂缝,降低砌体质量。掺太多轻骨料或掺加料配制的砂浆,其收缩变形比普通砂浆大。应采取措施防止砂浆开裂。如在抹面砂浆中,为防止产生干裂可掺入一定量的麻刀、纸筋等纤维材料。
(三)砂浆的粘结力
砖石砌体是靠砂浆把块状的砖石材料粘结成为坚固的整体。因此,为保证砌体的强度、耐久性及抗震性等,要求砂浆与基层材料之间应有足够的粘结力。一般情况下,砂浆的抗压强度越高,它与基层的粘结力也越大。此外,砖石表面状态、清洁程度、湿润状况,以及施工养护条件等都直接影响砂浆的粘结力。粗糙的、洁净的、湿润的表面与良好的养护的砂浆,其粘结力好。
四、水泥混合砂浆配合比设计
五、章节测验

