建筑材料第七章建筑砂浆

第七章砂浆建筑砂浆的定义：建筑砂浆是由胶凝材料（水泥，石灰，石膏等）、细骨料（砂、炉渣等）和水，有时还掺入了某些外掺材料按一定比例配制而成的，在建筑工程中以薄层状态，以粘结和传递应力及做衬垫、表面装饰及防护等作用的细集料混凝土，可用来砌筑各种砖，石块，砌块等，进行墙面，地面，梁柱面、天棚等的表面抹灰，可用来粘贴大理石，水磨石，瓷砖等装饰材料，可用于填充管道及大型墙板的接缝，也可以制成具有特殊性能的砂浆对结构进行特殊处理（保温，吸声，防水，防腐，装修等）。隔热砂浆耐腐蚀砂浆吸声砂浆建筑砂浆的分类1．按用途分普通抹面砂浆防水砂浆装饰砂浆砌筑砂浆抹面砂浆特种砂浆较为常见，是本章重点介绍的内容水泥砂浆石灰砂浆石膏砂浆聚合物水泥砂浆混合砂浆重砂浆1500kg/m3轻砂浆1500kg/m32．按胶凝材料品种分3．按表观密度分干混砂浆：工厂配料混合而制成的砂浆半成品，不含拌合水。拌合水在施工现场加入。预拌砂浆：包含拌合水在内的所有组成材料均在工厂配制混合搅拌而成的砂浆。商品砂浆：在工厂配制现场配制砂浆：在施工现场配制4．按砂浆存在形式分5．按生产方式分干混砂浆和预拌砂浆均属于商品砂浆。§7-1砂浆的组成及性质§7-2砌筑砂浆§7-3抹面砂浆§7-1砂浆的组成及性质一、砂浆的组成砂浆的组成主要有胶凝材料、细骨料、矿物掺合料、化学外加剂和水等。（一）胶凝材料建筑砂浆常用的胶结材料有：水泥、石灰、石膏和有机胶凝材料等。在选用时应根据使用环境、用途等合理选择。在干燥条件下使用的砂浆即可选用气硬性胶凝材料（石灰、石膏），也可选用水硬性胶凝材料（水泥）；若在潮湿环境或水中使用的砂浆则必须选用水泥或有机胶凝材料作为胶结材料。水泥水泥是砌筑砂浆的主要胶凝材料。常用的水泥品种有普通水泥、矿渣水泥、火山水泥、粉煤灰水泥。选用水泥的强度一般为砂浆强度的4-5倍。工程上较多采用的砂浆强度等级为M5.0—M7.5。水泥强度过高，水泥用量少，会影响砂浆的和易性。某些特种砂浆的水泥选用还应考虑水泥对化学添加剂的适应性，如修补砂浆应采用快硬性的水泥或高铝水泥；装饰砂浆应采用白水泥、彩色水泥等。石灰为节约水泥，改善砂浆和易性，常加入一定量的石灰制成混合砂浆。石灰主要是指熟化后的熟石灰。石膏石膏胶凝材料的优点：质轻、强度较高、具有优良的防火性能、原材料来源广泛、生产能耗低。一般配制粉刷石膏、抹面砂浆、内墙腻子、石膏自流平砂浆等。一般应用在砂浆中的石膏主要是建筑石膏和高强石膏。近年来，工业副产石膏如脱硫石膏在砂浆中的应用也取得了一定的进展。有机胶凝材料有机胶凝材料可显著改善砂浆性能，可单独作为胶凝材料，但一般情况下是和水泥等无机胶凝材料复掺配制砂主要包括：可分散聚合物粉（乳胶粉）、水溶性聚乙烯醇、环氧树脂、聚合乳液等。（二）细骨料细骨料主要是天然砂，所配制的砂浆称为普通砂浆。砂子是砂浆中的骨料，要求坚固清洁，级配适宜，最大粒径通常应控制在砂浆厚度的1/5—1/4，使用前必须过筛。砂子中的含泥量应有所控制，水泥砂浆、混合砂浆的强度等级≥5M时，含泥量应≤5%；强度等级〈5M时，含量应≤10%。若使用细砂配制砂浆时，砂子的含泥量应经试验来确定。（三）矿物掺和料矿物掺合料常用于水泥砂浆中，起到改善砂浆和易性、降低成本的作用。产用矿物掺合料主要包括：粉煤灰、矿渣微粉、凹凸棒石、沸石粉以及膨润土等。（四）化学外加剂作用：改善砂浆的某些性能。常用外加剂：起增塑作用的引起剂和减水剂、保水增稠作用的纤维素醚，以及一些保水剂、早强剂、防水剂、混凝剂、消泡剂等。（五）水拌合水的要求和混凝土相同，均应符合相关国家标准二、砂浆的性质砂浆的性质主要包括物理性能、力学性能、耐久性能以及其它一些特殊性能。（一）物理性能1、和易性新拌砂浆的和易性是指新拌砂浆是否易于施工并能保证质量的综合性质。和易性好的砂浆能比较容易地在砖石表面上铺砌成均匀的薄层，能很好的与地面粘结。新拌砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面内容。（1）流动性（稠度）砂浆的流动性也叫稠度，是指在自重和外力作用下流动的性能。流动性用砂浆稠度仪来测定，并用“沉入度”表示。沉入度值愈大，砂浆流动性愈大，愈容易流动。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。自流平砂浆的流动度是通过测定搅拌好的材料经一定时间扩展后的直径来衡量。砂浆流动性的测定1）拧开制动螺栓，同时记时，10秒钟后立即固定螺栓；2）此时从刻度盘读出试锥下降的深度（精确到1mm)，即为砂浆的沉入度；思考：沉入度越大，则砂浆的流动性如何？砂浆的流动性越好自流平砂浆流动性的测定（2）保水性砂浆的保水性是指砂浆能够保持水分的性能。保水性好的砂浆无论是运输，静置铺设在底面上，水都不会很快从砂浆中分离出来，仍保持着必要的稠度。在砂浆中保持一定数量的水分，不但易于操作，而且还可以使水泥正常水化，保证了砌体强度。为了使砂浆具有良好的保水性，可掺入一些细微颗粒材（石灰膏，磨细粉煤灰）或微沫剂等。砂浆的保水性以“分层度”表示。保水性好的砂浆，其分层度应在1~2cm。分层度大于2cm时砂浆的保水性差，易于离析；小于1cm的砂浆过于粘稠不便于施工。砂浆保水性的测定：砂浆分层度测定仪（1）首先测定砂浆的“沉入度”；（2）将砂浆拌合物装入筒内，静置30分钟，去掉上200mm砂浆，剩余的100mm倒在拌合锅中重新拌合2分钟，再测定其“沉入度”；（3）计算两沉入度之差，即为砂浆的分层度值（mm）（4）良好保水性的砂浆一般分层度10~30mm之间，分层度过大，保水性差，分层度过小的砂浆过于粘稠，不利用于施工。保水性不良的后果：运输、施工易泌水、离析；铺于基底后，水分易被基面吸走，砂浆干涩，不便于施工；不易铺成均匀密实的薄层；影响水泥正常水化、硬化，使强度和粘结力下降。2、体积密度定义：单位体积的水泥砂浆质量称为砂浆的体积密度。水泥砂浆体积密度与其力学性能密切相关。保温砂浆的体积密度大小不仅与其力学性能密切相关，还直接影响着保温砂浆的保温性能。在一定范围内，砂浆体积密度越小，导热系数越小，保温效果越好。砂浆体积密度主要受到水泥、矿物掺合料、骨料、保水增稠材料、用水量、聚合物乳液、乳胶粉、化学外加剂种类及用量等组成材料的影响。3、凝结时间（可操作时间）凝结时间：砂浆从加水拌合到具有一定强度的时间间隔。可操作时间：指商品砂浆加水搅拌后到仍能施工而不影响其性能的最长时间间隔。不同种类的砂浆对凝结时间、可操作时间的要求并不相同，具体时间要求一般根据工程需要和使用特点而定。砂浆的凝结时间主要受到其组成成分的影响，尤其是水泥等胶凝材料以及各种外加剂的影响。1.抗压强度砂浆在砌体中主要起传递荷载的作用，并经受周围环境介质作用，因此砂浆应具有一定的粘结强度、抗压强度和耐久性。砂浆的粘结强度、耐久性均随抗压强度的增大而提高，即三者之间有一定的相关性。由于抗压强度的试验方法较为成熟，测试较为简单准确，所以工程上常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。（二）力学性能砂浆的强度等级是以边长为70.7cm立方体试件，在标准养护温度（20℃±3℃）和一定相对湿度（60%-80%）条件，用标准实验方法测得28天龄期的抗压强度值(MPa)来确定。影响砂浆强度的因素较多。当原材料质量一定时，砂浆的强度主要取决于水泥强度等级与水泥用量。具体影响因素（1）基层不吸水时，影响其强度的因素主要是水泥的强度和水灰比；（2）基层吸水时，影响其强度的因素主要是水泥强度和用量，与水灰比无关。2.抗折强度砂浆抗折强度测定参照水泥胶砂强度测定方法进行测定的。普通砂浆对其没有具体要求。一些特种砂浆对抗折强度有明确指标。如地面用水泥基自流平材料的24h抗折强度不应小于2.0MPa，并根据其28d抗折强度值分为F4、F6、F7、F10四个强度等级。砂浆抗折强度主要收到其组成和组成材料用量的影响，尤其是水泥、有机胶凝材料和化学外加剂等的用量。3.柔韧性砂浆的柔韧性是指砂浆的28d抗压强度与抗折强度的比值，也称压折比。一般要求砂浆的压折比不小于3。4.静弹性模量砂浆静弹性模量是指应力为轴心抗压强度40%时的加荷割线模量。5.砂浆粘结强度砂浆的粘结强度主要是指砂浆与基层粘结力的大小。砂浆粘结力的影响因素：1.粘结力随抗压强度增加而增强；2.粘结力与砖石表面状态有关；3.砖石表面清洁程度、湿润情况有关；4.与施工养护条件有关。砂浆耐久性是指砂浆抵抗外部环境因素和介质而不发生破坏的能力。外部环境因素主要包括温度和湿度的变化；外部介质包括各种酸液、碱液、盐和侵蚀性气体等。耐久性指标：干燥收缩率、耐水、耐冻融循环、耐酸碱侵蚀后的强度等。主要收到砂浆的组成材料的种类和用量的影响。（三）耐久性能返回键§7-2砌筑砂浆用于砌筑块体材料（砖石头，砌块等）使之成为砌体的砂浆，称为砌筑砂浆，它起着粘结砌块、传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。一、砌筑砂浆的基本要求为了保证砌筑砂浆的质量，砌筑砂浆应具有较好的和易性和强度，此外还应具有较高的粘结强度和较小的变形等，砂浆稠度、分层度、试配抗压强度等性能也必须符合要求。(一)胶凝材料(1)通用五大品种水泥均可拌制砌筑砂浆。要注意的是:①砌筑砂浆用水泥的强度等级应该根据设计要求进行选择。②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替部分水泥。③对于特定的环境应选用相适应的水泥品种二砌筑砂浆组成材料(2)石灰在配制砌筑砂浆时，石灰常用作水泥砂浆的掺合料，但在非承重结构部位，也可用石灰膏或磨细生石灰粉作为拌制石灰砂浆的胶凝材料，这种砂浆具有良好的和易性，但硬化较慢。(1)砌筑砂浆用砂应符合建筑用砂的技术性质要求。砌筑砂浆用砂宜选用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂。(2)工业废渣(二)细骨料拌制砂浆应采用不含有害物质的洁净水，一般与混凝土拌和用水要求相同。(三)水(四)掺合料和外加剂为了改善砂浆的和易性，可在砂浆中加入一些无机的细颗粒掺合料，如石灰，粘土，粉煤灰等。石灰须经过制成一定稠度的膏体使用。粉煤灰若经过磨细后使用效果会更好。有时还可以采用微沫剂来改善砂浆的和易性。常用的微沫剂为松香热聚物、掺量为水泥重量的0.005~0.01%三、砌筑砂浆的技术要求砂浆的具体技术要求如下：强度：砂浆的强度应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》（GB50003）的规定，划分为M30、M25、M20、M15、M10、M7.5、M5等7个等级。表观密度：水泥混合砂浆的密度不宜小于1800kg/m3稠度：砂浆的稠度宜在50-90mm范围内。分层度：不大于30mm，一般以10-30mm为宜。保水率：不小于88%。凝结时间：预拌砌筑砂浆凝结时间按要求分为大于8h、12h、24h三个范围，干混砌筑砂浆拌合物的凝结时间要求为4-8h。抗冻性：设计有抗冻性要求的砂浆，经冻融实验，质量损失应不大于5%，抗压强度损失应不大于25%。水泥及掺合料用量要求：水泥砂浆中水泥用量不小于200kg/m3；水泥混合砂浆中水泥和掺合料总量宜为300-350kg/m3。搅拌时间：现场配制时，应采用机械搅拌，水泥砂浆和水泥混合砂浆的搅拌时间不小于120s，掺加掺合料的砌筑砂浆，其搅拌时间不应小于180s；预拌砌筑砂浆生产搅拌时，搅拌时间应不小于90s，干混砌筑砂浆搅拌时，搅拌时间不应小于180s。四、砌筑砂浆的配合比设计砂浆配合比设计可通过查有关资料或手册来选取或通过计算来进行，然后再进行试拌调整。砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T98-2000)规定，砂浆的配合比以质量比表示。本章主要介绍计算法进行砂浆配合比的设计。（一）、查表法砂浆强度等级水泥砂浆（水泥：砂）水泥混合砂浆（水泥：石灰：砂）M2.5M5.0M7.5M10——1：51：4.41：3.81：0.96：11.61：0.55：8.11：0.36：6.61：0.19：5.4（二）、计算法1、砌筑砂浆配合比设计的基本要求与一般规定砌