1、,第五章 建筑砂浆,石家庄铁道大学材料学院籍凤秋,教授、硕导,电 话：15530131562 Email:,主要内容,建 筑 材 料,基本要求,教学目标掌握建筑砂浆的组成材料及其技术要求；掌握砂浆拌合物的性质、影响因素以及砂浆稠度的选择方法；掌握影响砌筑砂浆强度的因素和配合比设计；熟悉各种抹面砂浆的技术要求以及应用；了解特种砂浆的性能与应用。教学重点 建筑砂浆的组成材料、主要技术性质、配合比设计。,建 筑 材 料,建 筑 砂 浆 概 述,定义由胶结料、细集料、掺合料水以及外加剂配制成的建筑材料。不直接承受荷载，主要用于砌筑、抹面、修补、装饰等。 分类 按用途分： 砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆,
2、按胶结材料分：,水泥砂浆石灰砂浆石膏砂浆混合砂浆,一、概 述,主 要 组成 材 料,5.1.1 胶结料 常用胶凝材料：水泥、石灰、石膏。 修补砂浆或特殊用途砂浆：特种水泥、有机胶结料。 水泥的选择： 水泥砂浆：强度等级不宜大于32.5级； 水泥混合砂浆：强度等级不宜大于42.5级； 特殊用途：采用膨胀水泥； 砂浆胶凝材料的选择应根据使用环境、用途等合理选用。,5.2 建筑砂浆的组成材料,5.1.2 细集料（砂） 技术要求：符合混凝土用砂的技术要求； 最大粒径：砂的最大粒径不宜大于2.5mm；毛石砌体，应小于砂浆层厚度的1/51/4；光滑抹面及勾缝，采用细砂。 含泥量的要求：5的水泥混合砂浆，含
3、泥量；2.5的水泥混合砂浆，含泥量。 采用人工砂、山砂、特细砂时，应通过试验满足砂浆的技术要求。,主 要 组成 材 料,5.2 建筑砂浆的组成材料,5.1.3 掺合料常用的掺合料有石灰膏、粘土膏、粉煤灰等。对石灰膏的要求：生石灰熟化成石灰膏后方可使用，熟化时间7d以上，磨细生石灰粉熟化 时间不得小于2d.储灰池中的石灰膏应防止干燥、污染和冻结，严禁使用脱水硬化的石灰膏；对粘土膏的要求：必须达到所需的细度。宜用搅拌机加水搅拌，并通过孔径不大于3mm3mm的网过筛。,主 要 组成 材 料,5.2 建筑砂浆的组成材料,5.1.4 水 砂浆用水的要求与混凝土的要求相同。5.1.5 外加剂 增塑剂、早强
4、剂、防冻剂、缓凝剂等。 最常用的为增塑剂，其作用是增加水泥的分散性，改善砂浆的流动性和保水性。,5.2 建筑砂浆的组成材料,主 要 组成 材 料,和 易 性,5.2.1 砂浆的流动性（稠度） 定义：表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能称为砂浆的流动性，也叫稠度。 指标：沉入度，单位为 测定方法：用砂浆稠度仪测定的 影响因素： 砂浆的用水量； 胶凝材料的种类和用量； 集料的粒形和级配；,外加剂的性质和掺量 拌和的均匀程度,5.2 砂浆拌合物性质,仪器设备：砂浆稠度仪 试验方法：使砂浆表面低于容器口10mm左右，用捣棒插捣25次，然后轻轻将容器摇动或敲击56下，使砂浆表面平整。将容器置于稠度仪上，
5、使试锥与砂浆表面接触，拧开制动螺丝，同时计时，待10s立即固定螺丝，从刻度盘读出试锥下沉的深度，即砂浆的稠度。 流动性选择：应根据砌体材料的种类、施工条件及气候条件来选择。参考教材P139 表6.1表。,测试方法,5.2.2 砂浆的保水性 定义：搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中，阻止水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互分离，保持水分的能力为砂浆的保水性。 指标：分层度，单位为 测定方法：采用砂浆分层度仪测定。 意义： 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。砌筑砂浆分层度 。 分层度过小，容易发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度-20。,5.2 砂浆拌合物性质,和 易 性,1）
6、测定砂浆的稠度，以mm计。 2）将试样装入分层度筒内，用木锤轻轻敲击筒周12次，刮去多余砂浆，并抹平。 3）静置30min后，去掉上面200mm砂浆，取底部1/3砂浆，测定其稠度。 4）结果计算及要求： 以前后两次稠度之差作为砂浆的分层度。 砌筑砂浆分层度一般为10mm20mm,不得大于30mm。,测试方法,5.2.3 凝结时间 采用贯入阻力为0.5MPa时所需的时间为砂浆的凝结时间。水泥砂浆不宜超过8h，混合砂浆不宜超过10h。 5.2.4 粘结性砂浆必须有足够的粘结力。砂浆粘结力的大小，影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。粘结强度随砂浆抗压强度的提高而增大。砂浆粘结强度还与砌筑材
7、料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。 5.2.5 变形性砌筑砂浆在承受荷载或温度变化时会产生变形，如果变形过大或不均匀，容易使砌体整体性下降，产生沉陷或裂缝。工程中要求砂浆具有较小的变形。,5.2 砂浆拌合物性质,抗 压 强 度,5.3.1 砌筑砂浆的强度与强度等级 不吸水基层的砂浆强度砂浆强度的主要决定于水泥强度和水灰比。计算公式如下：式中：fm砂浆28抗压强度（MPa）； fce水泥的实测强度（MPa）； C/W灰水比。,5.3 砌筑砂浆,抗 压 强 度,5.3.1 砌筑砂浆的强度与强度等级吸水基层砂浆的强度由于基层能吸水，当其吸水后，砂浆中保留水分的多少取决于其本身的保水性，而与水灰
8、比 关系不大。式中：c每立方米砂浆中水泥用量（） 、砂浆的特征系数，A=3.03；B=15.09,5.3 砌筑砂浆,抗 压 强 度,砌筑砂浆的强度等级 以边长70.7mm正方体，以标准养护条件下（温度203，相对湿度：水泥砂浆90%，混合砂浆为60%80%）养护28d后测得的抗压强度的平均值的1.3倍来确定。 数据处理： 3块试件为1组，计算算术平均值的1.3倍，精确至0.lMPa。 当3个试件的最大值或最小值与中间值的差超过15%时，去掉最大和最小值，取中间值作为砂浆的抗压强度。砂浆强度等级：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5,5.3 砌筑 砂浆,（1）水泥混合砂浆计算配合比计
9、算1）计算砌筑砂浆配制强度（fm，0）fm，0=f2 + 0.645 式中：fm,0砂浆的配制强度，精确至0.1MPa； f2砂浆设计强度等级（即砂浆抗压强度平均值）砂浆现场强度标准差，精确至0.01MPa。,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,式中：fi统计周期内同一品种砂浆第组试件的强度；统计周期内同一品种砂浆组试件强度的平均值； 统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，25。,或查表，P141表6.2。,砌筑砂浆强度标准差可按下式计算：,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,式中：c 每立方米砂浆中水泥用量，精确至1kg； fm,0砂浆的配制强度，精确至0.1MPa； 、砂浆的特征系数，=3.03
10、，=-15.09；注意：水泥砂浆中，水泥单位用量不宜小于200kgm3；水泥混合砂浆中，水泥和掺加料总量应在300350kgm3。,() 计算每立方米砂浆中水泥用量,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,（3）计算每立方米砂浆掺加料用量D 水泥混合砂浆，掺加料用量的计算公式： D- Qc 式中：1m3砂浆中水泥和掺加料的总量，精确至1；宜在300350之间；1m3砂浆的水泥用量，精确至； D1m3砂浆的掺加料用量，精确至；石灰、粘土膏使用时的稠度为1205mm；对于不同稠度的石灰膏，按P142表6.3进行换算。,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,() 确定砂单位用量 Qs（kg）1m3砂浆砂用量，
11、应按砂干燥状态(含水率小于0.5)的堆积密度值作为计算值。() 确定单位用水量 Qw （kg）根据砂浆稠度等要求用水量可选用270330kg/m3。混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水；,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,(5) 配合比的试配、调整与确定 试配时至少应采用三个不同的配合比，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、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。 对三个不同的配合比，经调整后，应按JGJ70-2009标准的规定成型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水泥用量较少的砂浆配合比。,5.3.2
12、砌筑砂浆的配合比设计,例题：某住宅砌砖墙用石灰水泥混合砂浆，强度等级为M7.5，稠度70100mm。试计算砂浆配合比。 原材料如下：32.5的普通水泥。中砂，含水率为2%，堆积密度为1450kg/m3。石灰膏，稠度120mm。施工水平一般。解 （1）计算砌筑砂浆配制强度（fm，0）fm,0= f2+0.645= 7.5+0.6451.88= 8.7MPa,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,（2）计算水泥用量Qc,（3）计算石灰膏用量QDQD= QAQc=320215=105kg/m3稠度120mm，不需要换算。,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,（4）确定单位砂量QsQs=1450(1+2%)
13、=1479kg/m3 （5）选择单位用水量Qw中砂，砂浆稠度70100mm，属稠度较高，故260300kg/m3用水量范围，取便高用水量280kg/m3。 （6）确定砂浆配合比水泥：石灰膏：砂：水= 215：105：1479：280 或 1：0.49：6.89：1.30 （7）配合比试配、调试与确定,5.3.2 砌筑砂浆的配合比设计,某工地现配制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粘结性均差。请分析原因。,解答,案例分析,解答：,（1）砂浆的均匀性可能有问题。把水泥直接倒入砂堆上，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。 （
14、2）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，而使砌体饱满度及粘结性较差，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。,案例分析,主 要 内 容,定义：用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面的砂浆。也称抹灰砂浆。 作用： 保护基层 满足使用要求 增加美观的作用 主要组成材料 水泥、石灰、石膏以及天然砂，同砌筑砂浆 有机聚合物，以增强粘结力 一定量纤维材料，为减少因收缩而引起开裂,6.4 抹面砂浆,技术性质： 和易性 其与基层材料的粘结力 主要品种： 普通抹面砂浆对建筑物和墙体起保护作用分23层施工：底、中、面层 装饰砂浆：拉毛、水刷石、水磨石
15、、干粘石、斩假石 防水砂浆用于制作防水层（刚性防水层）。 控制水灰比、灰砂比 掺防水剂 用膨胀水泥、无收缩水泥,6.4 抹面砂浆,主 要 种 类,绝热砂浆 配制：轻质、多孔细骨料 应用：屋面、墙体、管道 吸音砂浆 配制：轻质多孔细骨料、松软纤维材料 应用：内墙、平顶 聚合物砂浆 配制：聚合物乳液 应用：修补、防护工程 预拌砂浆,6.5 特种砂浆,预拌砂浆简介,预拌砂浆的分类及特点 预拌砂浆的优缺点 湿拌砂浆与干混砂浆的异同,3.湿拌砂浆与干混砂浆的异同,相同点 均由专业生产厂生产供应。 有专业技术人员进行砂浆配合比设计、配方研制以及砂浆质量控制，从根本上保证了砂浆的质量。 不同点 砂浆状态及存
16、放时间不同 湿拌砂浆是将包括水在内的全部组分搅拌而成的 湿拌拌合物，可在施工现场直接使用，但需在砂浆凝结之前 使用完毕，最长存放时间不超过24h；干混砂浆是将干燥物 料混合均匀的干混混合物，以散装或袋装形式供应，该砂浆 需在施工现场加水或配套液体搅拌均匀后使用。干混砂浆储存期较长，通常为3个月或6个月。,预拌砂浆简介,2、预拌砂浆的分类及特点：预拌砂浆分为湿拌砂浆和干混砂浆两大类。预拌湿砂浆：就是按合理的配合比在专业工厂里拌和后，再通过专用搅拌车运到建筑工地直接使用，类似于商品混凝土的生产。 干拌砂浆：是由经烘干筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的
17、一种颗粒状或粉状混合物。它可以由专用罐车运输至工地加水拌和使用，也可以采用包装形式运到工地拆包加水拌和使用。,3、预拌砂浆的优缺点,（1）湿拌砂浆的优缺点 优点： 湿拌砂浆运到工地后可直接使用，不需加工，但砂浆应储存在密闭容器中； 湿拌砂浆是在专业生产厂制备完成的，有利于砂浆质量的控制和保证； 原材料选择余地较大，集料可采用干料，也可采用湿料，且不需烘干，因而可降低成本；可大量掺用粉煤灰等工业废渣，以及采用钢渣、工业尾矿等一般工业固体废物制造的人工机制砂，即可节约资源，又可降低砂浆成本；另外，还可提高散装水泥的使用量； 施工现场环境好，污染少。,3、预拌砂浆的优缺点,（1）湿拌砂浆的优缺点 缺
18、点： 因湿拌砂浆是在专业生产厂加水搅拌好的，且一次运送量较多，不能根据施工进度、使用量灵活掌握，且湿拌砂浆运到现场后需储存在密闭容器中，现场需设置灰池； 因湿拌砂浆在现场储存的时间相对较长，因此对砂浆和易性、凝结时间及工作性能的稳定性有一定的要求； 运输时间受交通条件的制约。,（2）干混砂浆的优缺点 优点： 砂浆品种多 质量优良，品质稳定 使用方便、灵活，储存时间较长干混砂浆是在现场加水（或配套液体）搅拌而 成，因此可根据施工进度、使用量多少灵活掌握， 不受时间限制，使用方便。砂浆运输比较方便，可 集中起来运输，受交通条件的限制较小。储存期 长。,3、预拌砂浆的优缺点,（2）干混砂浆的优缺点,
19、优点： 经济效益显著在保证质量的前提下，砂浆的厚度可以减薄，省料。 可减少物料在运输和使用中的损耗。据统计，现场拌制砂 浆的损耗约为20%，湿拌砂浆约为5%10%，干混砂浆 为3%5%。预拌砂浆符合我国全面建设节约型社会的要 求。干混砂浆质量优于现场拌制砂浆，它可显著减少工程维 修保养费用。据预测，使用50年后，用干混砂浆施工的抹 面工程，其初建和期间维修的总费用仅是传统抹灰砂浆的 1/20。使用干混砂浆可提高工效56倍。在当前劳动力价 格大幅上涨的情况下，使用干混砂浆减员增效的优越性尤 为重要。,（2）干混砂浆的优缺点,优点： 节能减排效果显著干混砂浆不仅提高劳动生产率，而且有利于提高劳动保
20、护，体现以人为本。按传统现场拌制砂浆的生产方式，从原材料准备到生产都使用人工操作，不仅劳动强度大、效率低下，而且劳动生产条件恶劣，大量粉尘弥漫作业现场，有害气体严重影响劳动者身心健康。使用湿拌和散装干混砂浆后从生产到流通的全过程几乎都是在密闭状态下机械化操作，对劳动者基本不存在健康危害。,（2）干混砂浆的优缺点缺点： 干混砂浆生产线的一次投资较大，散装罐和运输车辆的投入也较大，所以干混砂浆价格肯定要比现场拌制砂浆贵。 原材料的选择受到一定的限制。因干混砂浆是由干态原料混合而成的，故对原材料的含水率有较高的要求，尤其是细集料必须经过干燥处理，这样就导致生产成本的增加。另外，液体组分的使用也受到限
21、制，如外加剂、添加剂等，必须使用粉剂，而不能使用液剂，通常固体外加剂的价格比液体外加剂贵，就使原材料的成本增加。,3、预拌砂浆的优缺点,（2）干混砂浆的优缺点缺点： 干混砂浆是由施工单位在现场加水搅拌制得的，而用水量与搅拌的均匀度对砂浆性能有一定的影响。施工企业缺乏砂浆方面的专业技术人才，不利于砂浆的质量控制。 散装干混砂浆在储存或气力输送过程中，容易造成物料分离，导致砂浆不均匀，影响砂浆的质量。 工地需配备足够的存储设备和搅拌系统。砂浆品种越多，所需的存储设备越多。 如储罐密封不好，可能会产生扬尘，造成环境污染。,3、预拌砂浆的优缺点,3. 湿拌砂浆与干混砂浆的异同,相同点 均由专业生产厂生
22、产供应。 有专业技术人员进行砂浆配合比设计、配方研制以及砂浆质量控制，从根本上保证了砂浆的质量。 不同点 砂浆状态及存放时间不同 湿拌砂浆是将包括水在内的全部组分搅拌而成的湿拌拌合 物，可在施工现场直接使用，但需在砂浆凝结之前使用完 毕，最长存放时间不超过24h；干混砂浆是将干燥物料混合均 匀的干混混合物，以散装或袋装形式供应，该砂浆需在施工 现场加水或配套液体搅拌均匀后使用。 干混砂浆储存期较长，通常为3个月或6个月。,（2）不同点 生产设备不同 目前湿拌砂浆大多由混凝土搅拌站生产，而干混砂浆则由专门的混合设备生产。 品种不同 由于湿拌砂浆采用湿拌的形式生产，不适于生产黏度较高的砂浆，因此砂浆品种较少，目前只有砌筑、抹灰、地面等砂浆品种；而干混砂浆生产出来的是干状物料，不受生产方式限制，因此砂浆品种繁多，但原材料的品种要比湿拌砂浆多很多，且复杂的多。 砂的处理方式不同 湿拌砂浆用砂不需烘干，而干混砂浆用砂需经烘干处理。 运输设备不同 湿拌砂浆要采用搅拌运输车运送，以保证砂浆在运输过程中不产生分层、离析；散装干混砂浆采用罐车运送，袋装干混砂浆采用汽车运送。,3. 湿拌砂浆与干混砂浆的异同,
