第三章 建筑砂浆(1).ppt

1、第三章 建筑砂浆,Construction Materials,我国古代人民砌筑的长城,3.1 建筑砂浆概述,Construction Materials,位于山西祁县的乔家大院,Construction Materials,砌筑的中世纪城堡,砂浆的概念 砂浆是由胶凝材料、细骨料和水按适当比例配制而成的建筑材料。为改善砂浆的和易性，可掺入适量的外加剂和掺合料。,砂浆可看成无粗骨料的混凝土，因此混凝土的许多规律也基本上适用于砂浆，但由于砂浆多以薄层使用，而且又多是铺抹在多孔、吸水及不平的基底上，因此对砂浆的要求，也有它的特殊性。,建筑砂浆在建筑工程中起粘结、衬垫、传递应力的作用。主要用于砌筑、抹

2、面、修补和装饰工程。在结构工程中，单块的砖、砌块和石材等需用砂浆将其粘结为砌体，砖墙勾缝、大型墙板的接缝也要用砂浆。在装饰工程中，墙面、地面和柱面等需要用砂浆抹面，起到保护结构和装饰作用，镶贴大理石、水磨石、面砖等贴面材料也要使用砂浆，是建筑工程中一项用量大、用途广的建筑材料。,建筑砂浆可认为是砂率为100%的混凝土,加气混凝土砌块表面的砂浆,陶瓷玻化砖表面的砂浆,砂浆的分类,按胶凝材料分类,水泥砂浆：保水性差、强度高 石灰砂浆 保水性好、强度差混合砂浆 ：水泥+石灰+砂+水,用强度等级相同的混合砂浆砌筑的砌体强度比用水泥砂浆砌筑的强度高。,3.2 砌筑砂浆,将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆

3、称为砌筑砂浆，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，是砌体的重要组成部分。,3.2.1 砌筑砂浆的组成材料,在选用胶凝材料时应根据砂浆使用的部位，所处的环境条件等合理选择。在干燥环境中使用的砂浆既可选用气硬性胶凝材料(如石灰、石膏)，也可选用水硬性胶凝材料(如水泥)；若在潮湿环境或水中使用的砂浆则必须选用水硬性胶凝材料。,1、胶凝材料,水泥是砌筑沙浆中最主要的胶凝材料，常用的水泥有普通水泥，矿渣水泥，火山灰水泥，粉煤灰水泥等。在选用时应根据工程所在的环境条件选择适合的水泥品种。水泥标号的选择应使水泥标号（强度）为砂浆强度等级的4-5倍为宜，水泥砂浆采用的水泥，其

4、强度等级不宜大于32.5级（标号）；水泥混合砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于42.5级（标号）。由于砂浆强度要求不高，所以采用中、低标号水泥配制砂浆较好。若水泥标号过高，会使砂浆中水泥用量不足而导致保水性不良。,如果水泥强度的强度过高，可适当掺入大量的炉渣，灰渣等物质，磨细后生产出砌筑水泥专门用于拌制砌筑砂浆。由于砌筑水泥中熟料的含量很少，一般15%25%，所以砌筑水泥的强度较低，通常分为125,175,225这3个标号。,水泥注意事项：前述的五大品种水泥均可拌制砌筑砂浆。要注意的是： 砌筑砂浆用水泥的强度等级应该根据设计要求进行选择。 施工时，通常在砂浆中掺加适量石灰膏或电石渣等胶凝材料代

5、替部分水泥。对于特定的环境应选用相适应的水泥品种水泥强度等级为砂浆强度等级的45倍。水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜大于32.5。混合砂浆采用的水泥强度等级不宜大于42.5。水泥砂浆中水泥用量不得低于200kg/m3。石灰膏用前熟化时间不得少于7天。,为改善砂浆的和易性，常在砂浆中加入一些无机细颗粒掺合料，如，粘土，粉煤灰等。石灰须经过制成一定稠度的膏体使用。这些材料不得含有影响砂浆性能的有害物质，含有颗粒或结块时应用mm的方孔筛过滤。粉煤灰若经过磨细后使用效果会更好。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。,2 掺合料,与砼中掺加外加剂一样，为改善砂浆的某些性能，也可加入塑化、早强、防冻、缓凝等作用的

6、外加剂。但使用外加剂时，必须具有法定检测机构出具的该产品的砌体强度检验报告，并经砂浆性能试验合格后，方可使用。,3外加剂,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，因此可提高砂浆的粘合性、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脂、甲基纤维素醚、聚乙烯醇、聚酯树脂、环氧树脂等。,4聚合物,砂浆用细骨料主要为天然砂，它应符合混凝土用砂的技术要求。由于砂浆层较薄，对砂子最大粒径应有限制。砌筑毛石砌体用的砂最大粒径应小于砂浆层厚度的14一l5，砖砌

7、体用砂的最大粒径应不大于25mm。砌筑砂浆用砂宜选用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂或工业废渣。燃烧完全或未燃烧煤分及有害杂质含量较小的工业废渣(如炉渣)、铸造工业的废砂、石屑经筛选后可用作砂浆细骨料，但应经过试验后才能大量使用。,5细骨料,拌制砂浆应采用不含有害物质的洁净水，一般与混凝土用水要求相同。当拌合砂浆的水中含有有害物质时，将会影响水泥的正常凝结，并可能对钢筋产生锈蚀作用，因此砂浆用水的水质应符合现行行业标准，JGJ 631989混凝土拌合用水标准（建筑工业建设标准）的规定。,6水,技术性质,3.2.2 砌筑砂浆的技术性质,测定砂浆抗压强度的标准试件是边长为70.7mm的立方体试件，一组

8、块，标养至28，测定其抗压强度平均值。砌筑砂浆按抗压强度划分为 20、15、10 、7.5、5.0、2.5等六个强度等级。砂浆的强度除受砂浆本身组成材料及配比影响外，还与基层的吸水性能（不吸水基层材料，吸水基层材料）有关。,1. 强度与强度等级,硬化后的砂浆应具有一定的抗压强度。抗压强度是划分砂浆等级的主要依据。,一般情况下，多层建筑物墙体选用M1-M10的砌筑砂浆；砖石基础、检查井、雨水井等砌体，常采M5砂浆；工业厂房、变电所、地下室等砌体选用M2.5-M10的砌筑沙浆；二层以下建筑常用M2.5以下砂浆；简易平房、临时建筑可选用石灰砂浆。,用于砌筑混凝土小型空心砌块的砂浆强度等级用Mb表示，

9、分为Mb30、 Mb25、 Mb20、 Mb15、 Mb10、 Mb7.5、 Mb5共7个强度等级。,2粘结强度,砌筑砂浆必须有足够的粘结力，才能将砖石粘结为坚固的整体。砂浆粘结力的大小，将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。从砌体的整体性来看，砂浆的粘结强度较抗压强度更为重要。影响粘结强度的因素有：,1.保水性能优良的砂浆，粘结强度一般较好； 2.砂浆强度等级越高，粘结强度也越大； 3. 与砌筑材料的表面清洁度、润湿情况有关； 4.与施工养护条件有关。,砌筑前块材要浇水湿润， 其目的就是为了提高砂浆 与块材之间的粘结强度。,3、新拌砂浆的和易性,1）. 稠度（流动性）,指砂浆在自重

10、或外力作用下流动的性能，也叫稠度。流动性采用砂浆稠度仪测定，并用“沉入度”mm表示。沉入度值愈大，砂浆流动性愈大，愈容易流动。,测定砂浆流动性时先将被测砂浆均匀的装入砂浆流动性测定仪的砂浆筒中，置于测定仪圆锥体下，将质量为300g的带滑杆的圆锥尖与砂浆表面接触，然后突然放松滑杆，在10s内，圆锥体沉入砂浆中的深度值（单位为cm）即为沉入度（稠度）值。,在选用砂浆的稠度时，应根据砌体材料的种类、施工条件、气候条件等因素来决定，可按表5-2选取。,砂浆的保水性用分层度（mm）表示，以砂浆分层度仪测定。,新拌砂浆在运输、停放和使用过程中，保持水分的能力称为砂浆的保水性。在砂浆中保持一定数量的水分，不

11、但 易于操作，而且还可以使水泥正常水化， 保证了砌体强度。加入适量的塑化剂，能明显改善 砂浆的保水性和流动性。,2）. 保水性,砂浆分层度筒示意图,分层度越大，保水性越 ？,？,差,保水性好的砂浆，其分层度应在10至20mm 。分层度大于20时砂浆的保水性差，砂浆易产生分层离析不利于施工及水泥硬化；小于10的砂浆过于粘稠，易发生干缩裂缝，不便于施工。 掺入可塑性混合材料（石灰膏、粘土膏）的砂浆，其保水性都很好。掺入量较大后可以得到0分层度的砂浆，但其硬化收缩强烈，硬化后易发生干缩裂缝。,过程：将搅拌均匀的砂浆，先测沉入度，再装入分层度测定仪静置30min后，去掉上部20cm厚的砂浆，再测定剩余

12、10cm厚砂浆的沉入度，前后测得的沉入度之差，即为砂浆的分层度(cm)。,保水性判断,根据下表进行保水性判断：,保水性判断,砂浆的耐久性指砂浆在使用条件下经久耐用的性质，包括抗冻性、抗渗性等。,4 耐久性,砂浆在凝结硬化过程中、承受荷载或温湿度条件变化时，均会产生变形。如果砂浆产生的变形过大或者不均匀，会降低砌体质量，引起沉陷或裂缝。用轻骨料拌制的砂浆，其收缩变形要比普通砂浆大,5 砂浆的变形,稠度、分层度和抗压强度这三项技术指标是砌筑砂浆的必检项目，三项都满足要求规程要求者，称为合格砂浆。,6 凝结时间砂浆凝结时间，以贯入阻力达到0.5Mpa为评定的依据。水泥砂浆不宜超过8h，水泥混合砂浆不

13、宜超过10h，掺入外加剂应满足工程设计和施工的要求。,砂浆的抗冻性在受冻融影响较多的建筑部位，要求砂浆具有一定的抗冻性。对有冻融次数要求的砌筑砂浆，经冻融试验后，质量损失率不得大于5%，抗压强度损失率不得大于25%。,3.2.3 砌筑砂浆的配合比设计,一、设计原则： 对于砌筑砂浆，一般根据结构的部位、确定强度等级，查阅有关资料和手册选定配合比。但有时工程量较大，为了保证质量和降低造价，应进行配合比设计，并经试验调整确定。,砌筑砂浆的强度等级应根据设计要求或规范规定确定。一般的 砖混多层住宅、多层商店、办公楼、教学楼等工程采用M5M10的砂浆； 平房宿舍、商店等工程采用M2.5M5的砂浆； 食堂

14、、仓库、工业厂房等采用M2.5M10的砂浆； 特别重要的砌体采用M15M20的砂浆； 高层混凝土空心砌块建筑，应采用M？b20及以上强度等级的砂浆。,1. 水泥混合砂浆配合比计算,1) 确定砂浆的试配强度 当保证率为95%时，砌筑砂浆的试配强度为：式中 ：fm,0砂浆的试配强度，精确至0.1MPa。f2砂浆抗压强度平均值，精确至0.1MPa砂浆强度标准差，精确至0.01MPa。,标准差的确定应符合下列规定。(1) 当有统计资料时，应按下式计算：式中： fm,i统计周期内同一品种砂浆第i 组试件的强度，MPa。 F(fm )统计周期内同一品种砂浆n 组试件强度的平均值，MPa。 n 统计周期内同

15、一品种砂浆试件的总组数，n25。(2) 当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可按表5-3取用。,砂浆强度标准差选用值(MPa),2)确定每立方米砂浆中的水泥用量：,Q,式中：fm,0砂浆的试配强度，精确至0.1MPafce水泥的28d抗压强度实测值,精确至0.1MPaA、B 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,fce=c*fcut,式中：fcut-水泥强度等级对应的强度值c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c=1,当计算出水泥砂浆中的水泥用量不足200kg/m3时，应按200kg/m3采用。,水

16、泥混合砂浆的掺加料用量应按下式计算： da一Qc 式中 1m3砂浆的水泥用量，精确至； a1m3砂浆中水泥和掺加料总量，；宜在300350之间。 d1m3砂浆的掺加料用量，精确至 ；石灰、粘土膏使用时的稠度为120士5；,3) 按水泥用量计算掺加料用量,4)确定每立方米砂浆中的砂子用量砂的用量以含水率1%3%的砂为准，配1m3砂浆用砂1m3，当为干砂时，砂的用量为0.9m3 ，当含水率升高，大于3%时，砂的用量应相应提高，一般为1.1m31.25m3 。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。,5) 确定用水量 每立方米砂浆中的用水量，

17、应根据砂浆稠度等要求可选用240kg310kg。 注： 1）混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水； 2）当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限； 3）稠度小于70mm时，用水量可小于下限； 4）施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加水量。,2、水泥砂浆配合比选用,砌体结构所需砂浆的强度等级较低，而水泥的强度较高，按配合比规程计算，水泥用量偏少，不能填充砂子孔隙，稠度、分层度将无法保证。由此造成计算出现不合理情况时，水泥砂浆配合比可直接按表5-4选用。,表5-4 每立方米水泥砂浆材料用量,注：(1) 此表水泥强度等级为32.5级,大于32.5级水泥用量宜取下 限。(2) 根据施工水

18、平合理选择水泥用量。(3) 用水量的选定在表5-4的基础上，同水泥混合砂浆的规定进行 适当调整,3、砂浆配合比的试验、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120s，掺用粉煤灰和外加剂的砂浆不得小于180s。,按计算或查表所得的配合比，采用工程中实际使用的材料进行试拌，测定其拌和物的稠度和分层度。当和易性不能满足要求时，应调整材料用量，直到符合要求为止。然后确定为试配时砂浆基准配合比。,三个不同的配合比进行调整后，按现行行业JGJ 70建筑砂浆基本性能试验方法标准的规定成型试件，测定砂浆强度。然后选定符合试配

19、强度要求的且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。,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，其他配合比的水泥用量应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。,【例题1】要求设计用于砌筑砖墙的水泥混合砂浆配合比。设计强度等级为M7.5，稠度为7090mm。原材料的主要参数，水泥：32.5级矿渣水泥；干砂：中砂，堆积密度为1450kg/m3；石灰膏：稠度120mm；施工水平：一般。 【解】 (1)计算试配强度fm,ofm,o=f2+0.645 式中f2=7.5MPa=1.88MPa（查表5.2）fm,o=7.5+0.6451.

20、88=8.7MPa,(2)计算水泥用量QCQC=1000(fm,o-)/(fce)式中 fm,o=8.7MPa=3.03，=-15.09fce=32.5MPaQC=1000(8.7+15.09)/(3.0332.5)=242kg/m (3)计算石灰膏用量QDQD=QA-QC式中QA=330kg/m3QD=330-242=88kg/m3,(4)砂子用量QSQS=1450kg/m3 (5)根据砂浆稠度要求，选择用水量为300kg/m3砂浆试配时各材料的用量比例：水泥石灰膏砂=242881450=10.365.99,砂浆的应用：根据砌体所用砂浆的部位合理选择砂浆的种类。水泥砂浆宜用于砌筑潮湿环境和强度要求比较高的砌体，如地下的砖石基础、多层房屋的墙、钢筋砖过梁等；水泥石灰混合砂浆宜用于砌筑干燥环境中的砌体，如地面以上的承重或非承重的砖石砌体；石灰砂浆可用于干燥环境及强度要求不高的砌体，如平房或临时性建筑,