砂浆质量安全问题介绍

砂浆质量问题介绍及原因分析广州市建筑科学研究院有限公司一、砂浆的发展历史二、砂浆种类与用途三、质量指标与相关标准四、质量问题及原因分析一、砂浆的发展历史人类何时首次使用胶凝材料并与水混合并加入细沙作为胶黏剂并应用于建筑工程中，现在已不得而知。帕加马卫城古长城大三巴最早修筑于西周时期，距今已有3000多年历史的古长城其粘土砖的砌筑材料就是一种由黄泥、糯米、细沙混合而成的“砂浆”。1911年，在帕加马发现了一种龄期2000多年的石灰“砂浆”，石灰是由贝壳烧制的，并加入了砂和砾石，以及一些贝壳。起源于明代（公元1368-1644年）的“三合土”是由石灰、粘土以及细沙按一定比例混合而成的“砂浆”。19世纪20年代，由于波特兰水泥的发明，水泥逐渐取代石灰成为砂浆中的主要胶凝材料，代表着现代建筑砂浆的开始。20世纪50年代，世界各地使用的砂浆全部是工地现场混合砂浆。20世纪90年代，发达国家施工中使用预拌砂浆的比例已达90%。二、砂浆的种类与用途根据生产方式不同可分为：（1）现场搅拌砂浆（2）预拌砂浆【注】由于现场搅拌砂浆的过程中原材料计量误差较大，砂浆质量不稳定，一方面对原材料造成较大的浪费，另一方面也给工程安全带来了一定的风险；加之现场搅拌产生大量的扬尘对环境造成一定的污染。因此，现场搅拌砂浆正逐渐被预拌砂浆所取代。根据生产工艺不同预拌砂浆可分为：（1）干混砂浆（2）湿拌砂浆根据原材料不同可将砂浆分为：（1）石灰砂浆（2）水泥砂浆（3）混合砂浆【注】由于石灰是由石灰石等CaCO3含量较高的矿物经900℃~1100℃煅烧而成的，在生产过程中消耗大量的能源，产生大量的CO2给环境带来较大的负担，加之石灰砂浆强度较低，不适合用于潮湿环境，因此石灰砂浆逐渐被水泥砂浆所取代。根据用途的不同主要可分为：（1）砌筑砂浆（2）抹灰砂浆（3）地面砂浆（4）防水砂浆砂浆作为一种常见的建筑材料主要应用于（1）砖、砌块等块体材料的粘结砌筑；（2）涂抹于建筑内外表面，主要对建筑结构起到一定的保护与装饰作用，一般不承受荷载；（3）建筑地面的找平，在建筑物原始地面上涂抹一层砂浆，使得地面更加平整。三、质量指标与相关标准根据砂浆的种类与用途的不同，我们国家对相关产品的关键性能指标做出了明确规定。下面对几种常用砂浆的标准及主要技术指标简介如下：抹灰砂浆——抹灰砂浆技术规程JGJ/T220-2010砂浆种类容重（kg/m3）保水率(%)拉伸粘结强度(MPa)水泥砂浆≥1900≥82≥0.20水泥粉煤灰砂浆≥1900≥82≥0.15水泥石灰砂浆≥1800≥88≥0.15砌筑砂浆——砌筑砂浆配合比设计规程JGJ/T98-2010砂浆种类容重（kg/m3）保水率(%)水泥砂浆≥1900≥80水泥混合砂浆≥1800≥84预拌砌筑砂浆≥1800≥88预拌砂浆JG/T230-2007项目砌筑砂浆抹灰砂浆地面砂浆防水砂浆凝结时间（h）8~248~244~88~24保水性（%）≥8814d拉伸粘结强度（MPa）——≥0.20M5砂浆≥0.15——≥0.20抗渗等级——————P6、P8、P101、湿拌砂浆项目砌筑砂浆抹灰砂浆地面砂浆防水砂浆凝结时间（h）3~8保水性（%）≥8814d拉伸粘结强度（MPa）——≥0.20M5砂浆≥0.15——≥0.20抗渗等级——————P6、P8、P102、干混砂浆项目砌筑砂浆抹灰砂浆地面砂浆防水砂浆保水性（%）≥8814d拉伸粘结强度（MPa）——≥0.20M5砂浆≥0.15——≥0.2028d收缩率（%）——≤0.20——≤0.15抗冻性强度损失≤25%,质量损失≤5%（有抗冻要求才做）1、湿拌砂浆预拌砂浆GB/T25181-2010项目砌筑砂浆抹灰砂浆地面砂浆防水砂浆保水性（%）≥88薄层砌筑≥99≥88薄层抹灰≥99≥88凝结时间（%）3~9（薄层砂浆无凝结时间指标要求）2h稠度损失率（%）≤30（薄层砂浆无稠度损失率指标要求）14d拉伸粘结强度（MPa）——≥0.20M5砂浆≥0.15薄层砂浆≥0.30——≥0.2028d收缩率（%）——≤0.20——≤0.15抗冻性强度损失≤25%,质量损失≤5%（有抗冻要求才做）【注】薄层砂浆是砂浆厚度不大于5mm的砂浆；（砌筑砂浆灰缝≤5mm，抹灰砂浆厚度≤5mm）2、干混砂浆预拌砂浆GB/T25181-2010四、质量问题及原因分析水泥及其混合物配制的砂浆，从19世纪波特兰水泥的发明开始，应用至今工程实践中出现的质量问题主要有以下几种：（1）空鼓（2）开裂（4）起砂（3）泛碱（1）空鼓一般是指房屋的地面、墙面、顶棚装修层（抹灰砂浆或粘贴面砖）与结构层（混凝土或砖墙）之间因粘贴、结合不牢实，当用空鼓锤或硬物轻敲抹灰层及找平层发出咚咚声的现象。形成的原因：主要是由于基层未做处理或处理不当，导致砂浆与基层粘结不良，从而产生空鼓。例如：在烧结砖等吸水速度快的砌体上抹灰时，未对基层提前进行润湿，砂浆拌合物中的水分将被砌体快速吸收，导致界面处的水泥由于缺水而不能充分水化，从而导致砂浆与基层的界面粘结强度很低，因而空鼓。需要指出的是，抹灰时也不能对基层过度润湿（基层表面不得有明水），原因是过分润湿会导致砌体中的水分向砂浆中迁移，使得界面处的砂浆水灰比过大，同样会使得界面粘结强度降低，而造成空鼓的风险。（1）空鼓空鼓的危害：由于空鼓部位的砂浆与基层的界面粘结力相对未空鼓部位的较低，这将导致整个砂浆面层受力不均匀，而空鼓部位则成为了整个砂浆面层的应力集中点。如果未能对空鼓问题及时处理，随着时间的推移，空气温度、湿度等因素的变化，将导致空鼓部位逐渐扩大、开裂，最终导致整个砂浆面层破坏。解决办法：1、发现空鼓现象后应及时铲除空鼓部分的砂浆，按规范对基层进行处理后再重新抹灰。2、选取界面粘结强度高、保水性能好的砂浆。（1）空鼓（2）开裂砂浆开裂是一种本体受力不均，造成应力集中，随着应力逐渐增大最终超过本体强度，对本体造成破坏的现象。随着裂缝的扩大，原本集中的应力也得以释放、削弱。（2）开裂形成的原因：导致砂浆开裂的原因有很多，有可能是基层处理不当，也有可能是砂浆强度过低，还有可能是砂浆搅拌不均匀，未对厚度较大的砂浆应分层施工并加补强网等等。但是材料的开裂需要同时满足两个条件，一是应力集中；而是应力超过本体强度。因此，砂浆开裂的本质是应力超过了砂浆本体强度。例如：1、现场搅拌时，由于施工人员为未对原材料进行充分搅拌，导致在硬化时砂浆层各部位水化快慢不一、强度发展快慢不一、大小不一，有可能造成砂浆开裂。2、在吸水较快的基层（如加气砖、烧结砖等）施工时，未对基层润湿，导致表层砂浆强度大于界面砂浆强度，砂浆层内外强度发展速度不匹配，产生应力集中，最终导致开裂。（2）开裂3、由于砂浆是一种收缩较大的材料，砂浆层厚度越大，由于收缩而产生的应力就会越大。因此，规范JGJ/T233中规定砂浆层厚度≥35mm时，应采取分层施工或加增加补强网等补强措施。由于施工人员未分层施工，或在前一层砂浆尚未收水时即进行第二层施工，都有可能导致砂浆出现开裂。4、施工人员使用超过开放时间的砂浆（砂浆已出现初凝）。尤其是在夏天气温较高时，水泥水化较快，部分砂浆已经出现凝结，施工人员二次加水调节砂浆的工作性，导致砂浆层各部位材料不均匀，水灰比差异较大，从而产生应力集中，进而产生裂缝。（2）开裂开裂的危害：砂浆开裂的危害很多，下面简述几种：砂浆层是对混凝土结构的一层保护层，砂浆开裂导致混凝土结构直接与外界接触。对于在表面铺设有瓷砖或者石材的砂浆而言，开裂将导致装饰板材与砂浆的结合力降低，引起空鼓，或者脱落的危险。解决办法：对裂缝及时采取修补措施，可以使用聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、水泥砂浆等材料进行修复。砂浆中水泥水化产生的可溶性离子,主要是Ca(OH)2,在潮湿环境下，通过砂浆中的毛细管迁移到砂浆表面，失去水分形成结晶，部分Ca(OH)2还会与空气中的CO2生成CaCO3的现象称为“泛碱”。（3）泛碱形成的条件：（1）主材含有盐碱成分、（2）材料毛细孔的存在、（3）环境中有水的渗入因此，在长期干湿交替循环的砂浆部位，往往容易出现泛碱现象。例如：砂浆中石灰或其他碱性物质掺加量过大可能导致返碱现象的产生。在家庭中洗手间等长期潮湿的场所，需要进行防水处理的部位没有做或者没做好防水，可以导致泛碱几率增大。水池中靠近水面的位置，进厂出现泛碱现象。公园的喷泉、水景经常出现返碱现象。（3）泛碱泛碱的危害:通常只是影响装饰效果，对结构安全性没有太大影响。对于非常严重的泛碱现象，由于某些盐离子的结晶伴随着体积膨胀，可能导致砂浆开裂粉化。解决办法：硅酸盐水泥的含有大量的盐碱，且生成的水化产物存在大量的毛细孔道。由于砂浆主材的特性，泛碱现象往往难以避免，施工中使用低碱水泥或加入一些辅助性胶凝材料，做好防水处理可以降低泛碱现象出现的几率。辅助性胶凝材料在硬化过程中会消耗一部分Ca(OH)2,因此有一定的抗泛碱作用，（3）泛碱（4）起砂

砂浆由于某些原因导致地面先出现起灰，有种怎么扫也扫不干净的感觉，然后出现起皮，起砂，再进一步恶化就是成块成块的脱落的想象。形成的原因：1、水灰比过大，砂浆表面泌水严重，导致表面强度过低。2、养护不当，砂浆成型后遇到高温或者大风情况，导致表面干燥失水，表层砂浆因未得到充分养护，而强度过低。3、地面压光时间掌握不当，地面未压实。其他原因：表面未达一定强度即上人作业或防止重物；低温下施工，砂浆表面受冻；硫酸盐、CO2侵蚀