土木工程材料第5章砂浆课件

第五章砂浆

砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当比例配制而成的建筑材料。

第一节砌筑砂浆

将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材和传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。

1.砌筑砂浆的组成材料

（1）胶结料及掺加料

砌筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。

砌筑砂浆用水泥的强度等级应根据设计要求进行选择。水泥砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于32.5级；水泥混合砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于42.5级。

为改善砂浆和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂浆中掺入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，这样配制的砂浆称水泥混合砂浆。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３ｍｍ的方孔筛过滤。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。

2．砌筑砂浆拌和物的技术性质

(1)砂浆的流动性

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。表示砂浆流动性大小的指标是沉入度，它是以砂浆稠度仪测定的，其单位为ｍｍ。工程中对砂浆稠度选择的依据是砌体类型和施工气候条件，可参考P163表8-1选用。影响砂浆流动性的因素有：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、拌和的均匀程度等。（2）砂浆的保水性

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。加入适量的微沫剂或塑化剂，能明显改善砂浆的保水性和流动性。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层度（㎜）表示。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。砌筑砂浆分层度不应大于３０㎜。分层度过小，容易发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度不宜小于１０㎜。(3)凝结时间

建筑砂浆凝结时间，以贯入阻力达到0.5ＭＰa为评定依据。水泥砂浆不宜超过８ｈ，水泥混合砂浆不宜超过10ｈ，加入外加剂后应满足设计和施工的要求。

对于水泥砂浆，可采用下列强度公式估算：

（１）不吸水基层（如致密石材）这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同，即主要决定于水泥强度和水灰比。计算公式如下：

（２）

吸水基层（如粘土砖及其他多孔材料）这时由于基层能吸水，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，而与水灰比关系不大。因而，此时砂浆强度主要决定于水泥强度及水泥用量。计算公式如下：

3.2砌筑砂浆的粘结强度

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。通常粘结力随砂浆抗压强度的提高而增大。砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。

砌筑砂浆现场强度标准差σ应按下式计算：

式中fi——统计周期内同一品种砂浆第ｉ组试件的强度（MPa）；

——统计周期内同一品种砂浆ｎ组试件强度的平均值（MPa）；

ｎ——统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，ｎ≧25。当无近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可参考表4-45。(２)．计算每立方米砂浆中水泥用量Ｑc(kg／ｍ３)

每立方米砂浆中水泥用量，可按下式计算：

当水泥砂浆中的计算用量不足200kg／m3时，应按200kg／m3采用。(４)确定砂用量Qs（kg／ｍ３）

Qs=1×ρ0干

式中ρ0干——砂干燥状态（含水率小于0.5％）的堆积密度。

(５)确定用水量Qw（kg／ｍ3）

按砂浆稠度要求，根据经验选定。一般混合砂浆约为：260～300kg／ｍ３，水泥砂浆约为270～330kg／ｍ３。

二.水泥砂浆配合比设计由于水泥砂浆按配合比设计规程计算时，普遍出现水泥用量偏少现象。这主要是因为水泥强度太高（即使是32.5级的水泥）和砂浆强度太低的缘故。为此规程规定，水泥砂浆配合比用料可参照美国ASTM和英国BS标准直接查表选用，见下表。每立方米砂浆各材料用量表中水泥采用32.5级，当大于32.5级时，水泥用量宜取下限。砂浆强度等级水泥用量（kg）砂用量（kg）用水量（kg）M2.5、M5200～2301m3干砂的堆积密度值270～330M7.5、M10220～280M15280～340M20340～400三.试配与调整

按计算配合比，采用工程实际使用材料进行试拌，测定其拌合物的稠度和分层度，若不能满足要求，则应调整用水量或掺加料，直到符合要求为止。然后，确定试配时的砂浆基准配合比。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，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，应按有关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。

查表得稠度为100mm石灰膏换算为120ｍｍ时需乘以0.97，则应掺加石灰膏量为

59×0.97=57kg/m3

砂用量为Qs=1×ρ0干=1450×（１＋0.02）=1479kg/m3

选择用水量为300kg/m3

则砂浆的设计配比为：

水泥：石灰膏：砂：水=271：57：1479：300

该砂浆的设计配比亦可表示为：

水泥：石灰膏：砂=1：0.21：5.46，用水量为300kg/m3

第二节抹面砂浆

抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面，兼有保护基层、满足使用要求和增加美观的作用。抹面砂浆的主要组成材料仍是水泥、石灰或石膏以及天然砂等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。但根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压强度，而是和易性及其与基层材料的粘结力。为此，常需多用一些胶结材料，并加入适量的有机聚合物以增强粘结力。另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，常在砂浆中加入一定量纤维材料。

工程中配制抹面砂浆和装饰砂浆时，常在水泥砂浆中掺入占水泥质量10％左右的聚乙烯醇缩甲醛胶（俗称107胶）或聚醋酸乙烯乳液等。砂浆常用的纤维增强材料有麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等。常用的抹面砂浆有石灰砂浆、水泥混合砂浆、水泥砂浆、麻刀石灰浆（简称麻刀灰）、纸筋石灰浆（简称纸筋灰）等。

抹面砂浆第三节装饰砂浆

装饰砂浆是指用作建筑物饰面的砂浆。它是在抹面的同时，经各种加工处理而获得特殊的饰面形式，以满足审美需要的一种表面装饰。

装饰砂浆饰面可分为两类，即灰浆类饰面和石碴类饰面。

灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色