1、建筑材料,宁波大学 建筑工程与环境学院,2011 年 3 月,本章主要内容,第 4.11 章 砂 浆,砌筑砂浆抹面砂浆,(1) 砂浆的分类与组成材料 建筑砂浆按用途不同，可分为砌筑砂浆、抹面砂浆。按所用胶结材不同，可分为水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆等。 建筑砂浆的组成材料主要有：胶结材料、砂、掺加料、水和外加剂等。,第一节 砌筑砂浆,(2) 砂浆的技术性质 砂浆的和易性 砂浆的和易性包括流动性和保水性。 砂浆的流动性也叫稠度，用砂浆稠度测定仪测定，以沉入度（mm）表示。沉入度越大，流动性越好。 砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力。 砂浆的保水性用砂浆分层度测量仪来测
2、量，以分层度（mm）表示，分层度大的砂浆保水性差，在存放、运输和施工过程中容易产生离析泌水现象。,砂浆分层度测量仪,砂浆稠度测量仪,砂浆强度等级 砂浆强度等级是以边长为7.07 cm的立方体试块，按标准条件在（203）温度和相对湿度为6080的条件下或相对湿度为90以上的条件下养护至28 d的抗压强度值确定。收缩性能变形 收缩性能是指砂浆因物理化学作用而产生的体积缩小现象。其主要表现形式为由于水分散失和湿度下降而引起的干缩。粘结力 砂浆的粘结力主要是指砂浆与基体的粘结强度的大小。砂浆的粘结力是影响砌体抗剪强度、耐久性和稳定性，乃至建筑物抗震能力和抗裂性的基本因素之一。通常，砂浆的抗压强度越高其
3、粘结力越大。,不同基层的砂浆强度,把相同配比的砂浆分别抹在加气混凝土砌块及陶瓷玻化砖表面，从图1和图2中可见，经半分钟后，加气混凝土砌块表面的砂浆已变得相当干硬；陶瓷玻化砖表面的砂浆则仍相当润湿。请讨论砂浆的水灰比对其强度的影响。,图1 陶瓷玻化砖表面的砂浆 图2 加气混凝土砌块表面的砂浆, 不吸水基层砂浆强度 砂浆置于致密材料表面上，因基材基本不吸水，砂浆水灰比亦基本不变，故其强度主要取决于胶凝材料的强度及水灰比。 砂浆强度可以用经验公式表示为： 式中 fmu砂浆的28d 抗压强度值，MPa； fce 水泥强度值，MPa。 C/W 灰水比。, 吸水基层砂浆强度 当基层吸水后，砂浆中保留水分的
4、多少就取决于其本身的保水性，因而具有良好保水性的砂浆，不论拌和时间用多少水，经底层吸水后，保留在砂浆中的水大致相同，而与初始水灰比关系不大。对不同地区、不同品种、不同水泥的试验结果进行统计分析表明，砂浆强度与水泥强度和水泥用量有如下关系： 式中fmu砂浆的28d抗压强度值，MPa; fce 所用水泥的实测强度值，MPa; Qc 每立方米砂浆的水泥用量，kg/m3； A、B 砂浆的特征系数，可参照统计数据。,砂浆质量问题,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。,（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
5、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。 （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，因此可掺入少量石灰膏、石灰粉或微沫剂等以改善砂浆和易性。,综合德国工业标准DIN18557-98等国外标准的定义，干混砂浆是一种针对不同用途和施工环境要求设计配方、由无机胶凝材料（水泥、石膏、石灰）、骨料（集料）、化学添加剂等原材料组成、在专业制造厂计量混合均匀的混合物，以散装或袋装方式送至工地后，按照规定比例直接加水搅拌均匀即可使用。干粉砂浆之所以优于传统工艺配制砂浆产品，在于它有以下特点：首先是产品质量高
6、。干混砂浆解决了传统工艺配制砂浆配比难以把握导致影响质量的问题，计量十分准确，质量可靠。因为不同用途砂浆对材料的抗收缩、抗龟裂、保温、防潮等特性的要求不同，且施工要求的和易性、保水性、凝固时间也不同。,建筑干混砂浆,其次是品种全：根据建筑施工的不同要求，开发了许多产品和规格。单就产品来分，就有适应各类建筑需求而分的砌筑砂浆、抹面砂浆、地坪砂浆;根据建筑质量的不同要求，规格可分M2.5、M5、M10、M15、M20、M25、M30各种规格;质量方面有不同的稠度、分层度、密度、强度的要求，根据不同用户的需求量，包装也可分为5Kg、20Kg、25Kg、50Kg等几种，还可用散装车密封运送。 再就是使
7、用方便：就像食用方便面一样，随取随用，加水15%左右，搅拌5-6分钟即成，余下的干粉作备用，有6个月的保质期。,(1) 抹面砂浆的定义及其特点 抹面砂浆是指涂抹在基底材料的表面，兼有保护基层和增加美观作用的砂浆。与砌筑砂浆相比，抹面砂浆具有以下特点： 抹面层不承受荷载； 抹面层与基底层要有足够的粘结强度，使其在施工中或长期自重和环境作用下不脱落、不开裂； 抹面层多为薄层，并分层涂抹，面层要求平整、光洁、细致、美观； 多用于干燥环境，大面积暴露在空气中。,第二节 抹面砂浆,(2) 抹面砂浆的分类、性能及应用 根据其功能不同，抹面砂浆一般可分为普通抹面砂浆和特殊用途砂浆（具有防水、耐酸、绝热、吸声
8、及装饰等用途的砂浆）。 常用的普通抹面砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆、麻刀石灰砂浆（简称麻刀灰）、纸筋石灰砂浆（纸筋灰）等。,抹面砂浆应与基面牢固地粘合，因此要求砂浆应有良好的和易性及较高的粘结力。抹面砂浆常分两层或三层进行施工。底层砂浆的作用是使砂浆与基层能牢固地粘结，应有良好的保水性。中层主要是为了找平，有时可省去不做。面层主要为获得平整、光洁地保护装饰效果。,基底材料的特性和工程部位不同，对砂浆技术性能要求不同，这也是选择砂浆种类的主要依据： 水泥砂浆宜用于潮湿或强度要求较高的部位； 混合砂浆多用于室内抹灰； 石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰多用于室内中层或面层抹灰。 对混凝土基面多
9、用水泥石灰混合砂浆。 对于木板条基底及面层，多用纤维材料增加其抗拉强度，以防止开裂。,抹面砂浆裂缝讨论,请观察图4。图中地面的抹面砂浆有众多裂纹，其所使用的水泥砂浆配合比为： 水泥:砂:水1:1:0.65，请讨论砂浆配合比的影响。,图4 抹面砂浆出现裂缝,不同用途的砂浆其配合比有所不同，用于地面基层砂浆水泥量宜较低，水泥：砂可1:2.51:3。水泥用量高不仅是多耗水泥，且其中干缩较大。此外，该砂浆水灰比较大亦是产生裂缝之另一原因。,以硫铁矿渣代建筑砂配制砂浆的质量问题,上海市某中学教学楼为五层内廊式砖混结构，工程交工验收时质量良好。但使用半年后，发现砖砌体裂缝，墙面抹灰层起壳。继续观察一年后，
10、建筑物裂缝严重，以致成为危房不能使用。该工程砂浆采用硫铁矿渣代替建筑砂。其含硫量较高，有的高达4.6，请分析其原因。,由于硫铁矿渣中的三氧化硫和硫酸根与水泥或石灰膏反应，生成硫铁酸钙或硫酸钙，产生体积膨胀。而其硫含量较多，在砂浆硬化后不断生成此类体积膨胀的水化产物，致使砌体产生裂缝，抹灰层起壳。 需说明的是，该段时间上海的硫铁矿渣含硫较高，不仅此项工程出问题，其他许多是硫铁矿渣的工程亦出现类似的质量问题，关键是硫含量高。,解答：因使用水泥配制砂浆时，一般水泥的标号远大于砂浆的强度等级，因而用少量的水泥即可满足强度要求。但水泥用量较少时（如少于350 kg时），砂浆的流动性和保水性往往很差，特别
11、是保水性。因此，严重地影响砂浆的施工质量，故常加入一些廉价的其它胶凝材料来提高砂浆的流动性，特别是保水性。,配制砂浆时，为什么除水泥外常常还要加入一定量的 其它胶凝材料？,解答：在水泥浆用量一定的条件下，当砂率很小时砂浆数量不足以填满石子的空隙体积或甚少富余，在此情况下，石子接触点处的砂浆太少，混合料的流动性很小。当砂率过大时，集料的总表面积及空隙率增大，耗用于包裹细集料表面的水泥砂浆数量增多，砂粒接触点处的水泥浆不足，甚至水泥浆不足以包裹所有砂粒，使砂浆干涩，混合料的流动性随之变差。,2. 在水泥浆用量一定的条件下，为什么砂率过小和 过大都会使混合料的流动性变差？,(1) 砌筑砂浆的技术条件
12、 将砖、石及砌块粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。它起着粘结砖、石及砌块构成砌体，传递荷载，并使应力的分布较为均匀，协调变形的作用。按国家行业标准JGJ 98-2000砌筑砂浆配合比设计规程规定，砌筑砂浆需符合以下技术条件：,砌筑砂浆,砌筑砂浆的强度等级宜采用M20，M15，M10，M7.5， M5，M2.5。,水泥砂浆拌合物的密度不宜小于1 900 kg/m3；水泥混合砂浆拌合物的密度不宜小于1 800 kg/m3。 砌筑砂浆稠度、分层度、试配抗压强度必须同时符合要求。砌筑砂浆的稠度应按表431规定选用。砌筑砂浆的分层度不得大于30 mm。 水泥砂浆中水泥用量不应小于200 kg/m3；水泥混
13、合砂浆中水泥和拌加料总量宜为300350 kg/m3。 具有冻融循环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。,(2) 砌筑砂浆配合比设计步骤计算砂浆试配强度fm,0(MPa)； 计算出每立方米砂浆中的水泥用量Qc(kg)； 按水泥用量Qc计算每立方米砂浆掺加料用量QD(kg)； 确定每立方米砂浆砂用量Qs(kg)； 按砂浆稠度选用每立方米砂浆用水量QW(kg)； 进行砂浆试配 配合比确定。,砌筑砂浆配合比设计计算实例,例4-2 要求设计用于砌筑砖墙的水泥石灰砂浆配合比。砂浆等级M7.5，稠度70100 mm。原材料主要参数：水泥为425号普通硅酸盐水
14、泥；砂子用中砂，堆积密度为1 450 kg/m3，含水率2；石灰膏，稠度110 mm；施工水平一般。 (1)计算试配强度 fm,0=f2+0.645=7.5 MPa+0.645 MPa1.88=8.7 MPa (2)计算水泥用量 (3)计算石灰膏用量 D一Qc = 300 kg/m3-203 kg/m3= 97 kg/m3,石灰膏绸度110 mm换算成120 mm，查表5-4得： 97 kg/m30.99=96 kg/m3 (4)根据砂的堆积密度和含水率，计算用砂量： Qs=1 450 kg/m3(1+0.02)=1 497 kg/m3 (5)确定用水量 按教材表5.5，选择用水量为300 kg/m3，则砂浆试配时各材料的用量比例为: 水泥:石灰膏:砂:水 =203:96:1479:300=1:0.47:7.28:1.48 (6)进行砂浆试配 (略) (7)配合比确定 (略),
