建筑砂浆-砂浆的组成材料与技术性质（建筑材料课件）

砂浆的组成材料与技术性质材料的组成材料与技术性质2）悉新拌砂浆的性能;1)熟悉砌筑砂浆的组成材料;学习目标3)掌握沉入度的测定方法和保水性、分层试验方法01预拌砂浆砂浆的组成材料与技术性质砂浆作为一种建筑材料，已有近千年的历史。传统的砂浆都为人工在现场自行配制的，这种自行配制的砂浆受现场条件和配制人员水平等因素影响，砂浆的质量波动较大。此外，现场配制砂浆时容易引起粉尘污染，劳动强度又大，不利于文明施工，且砂浆的品种较为单一，不能满足建筑工程的多种需要。预拌砂浆的出现，大大改善了自行配制砂浆的不足。随着建筑市场的日趋规范及建筑质量的提高，预拌砂浆逐步走向成熟。20世纪五十年代初，欧洲国家就开始大量生产并使用预拌砂浆，至今已有60多年的发展历史。目前，许多城市也在逐步禁止现场搅拌砂浆，推广使用预拌砂浆。预拌砂浆的使用不但环保、节能，而且质量相对稳定。据资料统计，在一般工业与民用建筑中，水泥的用量费用约占总投资的10%，其中约有25%～40%的水泥用于配制各种砂浆。预拌砂浆的规模化生产，能够使大量、集中的砂浆供应得到保证。砂浆的组成材料与技术性质预拌砂浆是由专业厂家生产的，用于建设工程中的各种砂浆拌和物。按产品形式不同，预拌砂浆可分为湿拌砂浆和干混砂浆两种。其中，湿拌砂浆中仅包括普通预拌砂浆，而干混砂浆按性能可分为普通预拌砂浆和特种预拌砂浆。1．湿拌砂浆示例1：湿拌砌筑砂浆的强度为M10，稠度为70mm，凝结时间为12h，其标记为：WMM10—70—12—GB/T25181—2010湿拌砂浆是将水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂和水等，按一定比例在搅拌站经计量、拌制后运送到工地，并在规定的时间内使用的拌合物。按用途不同，湿拌砂浆可分为湿拌砌筑砂浆（WM）、湿拌抹灰砂浆（WP）、湿拌地面砂浆（WS）和湿拌防水砂浆（WW）。砂浆的组成材料与技术性质干混砂浆是将水泥、干燥骨料或粉料、添加剂，以及根据性能确定的其他组分，按一定比例在专业生产厂经计量、混合而成的混合物，在使用地点按规定比例加水或配套组分拌和使用。按用途不同，干混砂浆可分为普通干混砂浆和特种干混砂浆。2．干混砂浆普通干混砂浆：按用途分为干混砌筑砂浆（DM）、干混抹灰砂浆（DP）、干混地面砂浆（DS）、干混普通防水砂浆（DM）等。特种干混砂浆：按用途分为瓷砖黏结砂浆、耐磨地坪砂浆、界面处理砂浆（用于改善砂浆层与基面黏结性能）、聚合物水泥防水砂浆、自流平砂浆（用于地面、能流动找平）、灌浆砂浆（用于设备基础二次灌浆、地脚螺栓锚固等）、保温板黏结砂浆、保温板抹面砂浆等。示例2：干混砌筑砂浆的强度为M10，其标记为：DMM10—GB/T25181—2010。砂浆的组成材料与技术性质

相对于湿拌砂浆，干混砂浆的成本较高，但干混砂浆具有若干优点，如：①湿拌砂浆需在规定时间内用完，否则水泥将硬化，而干混砂浆的保质期一般在6个月左右；②可根据施工进度和需求量现拌现用，从而避免浪费；③干混砂浆可根据市场需求程度生产不同品种，且供货距离不受限制，克服了湿拌砂浆在推广应用中的一些不便；④干混砂浆生产厂和施工单位之间不存在供料不足和保质期较短等问题。预拌砂浆所涉及的原材料较多，除了通常所用的胶凝材料、集料、矿物掺合料外，还需根据砂浆的性能掺加保水增稠材料、添加剂、外加剂等材料，从而使得砂浆的材料组成少则有五六种，多则可达十几种。预拌砂浆中，水泥宜采用硅酸盐水泥和普通水泥，如采用其他水泥时，应符合相关标准规定；细集料应符合标准（JGJ52—2006）中的相关规定，且不应含有公称料径大于5mm的颗粒；矿物掺合料可用粉煤灰、矿渣粉、沸石料、硅灰等；外加剂加入时符合相关标准规定；水选用自来水。此外，特种干混砂浆中通常掺有一些填料，如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、石英粉、滑石粉等，其作用主要是增加砂浆的容量，降低生产成本。这些填料通常没有活性，也不产生强度。砂浆的组成材料与技术性质1．预拌砂浆的强度等级常用湿拌砌筑砂浆、湿拌抺灰砂浆、湿拌地面砂浆和湿拌防水砂浆的性能指标如表6-1所示。普通干混砂浆及特种干混砂浆的各项性能指标，读者可查阅标准（JG/T230—2007）。由表6-1可知，湿拌砌筑砂浆有7个强度等级。其中，M20以上为高强度等级的砌筑砂浆，主要是满足混凝土小砌块配筋砌体结构的需要。湿拌抹灰砂浆的抗压强度不宜太高，否则会砂浆与基层黏结的牢固性，故强度一般在5～20MPa。湿拌防水砂浆具有一般的防水和防潮功能，强度较低的砂浆难以满足抗渗性能要求，因此其强度等级有ML0，ML5和M20三种。砂浆的组成材料与技术性质虽然砂浆与混凝土的一些主要成分相同，但它们的作用却不相同。通常混凝土都浇筑在模具中，它能保住其中的大部分水分，且混凝土本身可单独作为一个结构单元；而砂浆通常与基体共同构成一个单元，只要砂浆与基体接触，基体就会吸收砂浆中的水分，同时砂浆外表面的水分也会挥发到大气中。此外，涂抹类砂浆通常厚度较薄、表面积较大，更容易因干缩而引起开裂。由此可见，砂浆的保水性对砂浆的性能影响较大。2．保水性为了使砂浆获得良好的保水性，通常需要掺入保水增稠材料。保水增稠材料分为有机和无机两大类，它能调整砂浆的稠度、保水性、黏聚性和触变性。相关标准规定，采用保水增稠材料时，必须有充足的技术依据，并应在使用前进行试验验证。砂浆的组成材料与技术性质保水性良好的砂浆，其水泥水化比较充分，水泥的强度能得到正常发挥，与基层能较好地黏结在一起。为保护环境，国家限制使用实心黏土砖，而大力推广使用新型墙体材料，特别是采用工业废渣生产的墙体材料。与实心黏土砖相比，这些材料的吸水量和吸水速度较大，因此需要砂浆具有更好的保水性。国标规定，湿拌砂浆和普通干混砂浆的保水率均要求≥88%。湿拌砂浆是由搅拌站搅拌好后运到施工现场的，且运送数量较多。由于砂浆施工仍为手工操作，施工速度较慢，砂浆不能很快用完，需要在施工现场储存一段时间。一般规定湿拌砂浆设计凝结时间最长可达24h，以便下午送到现场的砂浆能储存到第2天继续使用。当用量较大时，砂浆的凝结时间可由供需双方根据砂浆品种及施工需要而定。普通干混砂浆是在现场加水拌和的，可随用随拌，不需要储存太长时间，因此其凝结时间为3～8h。砂浆凝结时间的试验方法可参照标准（JGJ/T70—2009）。3．凝结时间砂浆的组成材料与技术性质预拌砂浆进场时，供应方应按规定批次向需求方提供质量证明文件。质量证明文件应包括产品形式检验报告和出厂检验报告等。预拌砂浆进场时应进行外观检验，并符合：①湿拌砂浆应外观均匀，无离析、泌水现象；②散装干混砂浆应外观均匀、无结块、受潮现象；③袋装干混砂浆应包装完整，无受潮现象等要求。不同的预拌砂浆，其检验要求不同，常见的检验项目有强度、稠度、保水性、凝结时间、抗渗等级、拉伸黏结强度、晾置时间，外观、集料含量偏差等。湿拌砂浆稠度实测值与合同规定的稠度值之差，应符合表6-2中的要求，其余各项指标的允许值及试验方法，读者可参照国标《预拌砂浆》（GB/T25181—2010）。02砌筑砂浆砂浆的组成材料与技术性质砌筑砂浆能把砖、石、砌块等块材经砌筑成为砌体，也用于填充墙板、楼板和构件的接缝。砌筑砂浆主要起黏结、衬垫和传力作用，以保证构件受力均匀，整体工作。目前，在一些大型工程中，砌筑砂浆多为预拌砂浆，而在一些小型工程中，砌筑砂浆常需要现场配制。砌筑砂浆的主要组成材料有水泥、掺加料、细骨料、水和外加剂等组成。为保证建筑砂浆的质量，配制砂浆的各组成材料均应满足一定的技术要求。1．水泥砌筑砂浆中的水泥，应根据工程所处的环境条件，在普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和砌筑水泥中选用合适的水泥品种。水泥的强度等级应根据砂浆的品种和强度等级进行选择。一般水泥砂浆中的水泥，其强度等级不宜大于32.5；水泥混合砂浆中的水泥，其强度等级不宜大于42.5等级。考虑水泥强度等级的经济合理性，一般在配制砌筑砂浆时，选择水泥的强度等级一般为砂浆强度等级的4～5倍。同时应注意，不同品种的水泥，不得混合使用。配制砂浆时，当选用中等强度等级的水泥就能够满足使用要求时，不要选用高强度等级的水泥。否则，水泥的强度未能充分发挥，会使砂浆价格增加的同时造成浪费。砂浆的组成材料与技术性质为改善新拌砂浆的和易性、节约水泥用量，常在砂浆中掺入一些廉价的无机细颗粒工业废料，如生石灰粉、粉煤灰、石灰膏和黏土膏等，以降低水泥用量，改进砂浆的和易性。标准《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T98—2010）对砌筑砂浆中的掺加料有相关规定。其中，生石灰粉、石灰膏和黏土膏必须配制成稠度为（120±5）mm的膏状体，并用孔径不大于3mm3mm的网过滤。生石灰粉的熟化时间不得少于7d。严禁使用脱水硬化的石灰膏。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。同时，采用黏土或亚黏土制备黏土膏时，宜用搅拌机加水搅拌，使黏土膏达到所需细度，以保证其塑化效果。此外，对于加入的粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰和天然沸石粉等掺加料应符合相关标准要求。2．掺加料砂浆的组成材料与技术性质3．细骨料——砂砂是砂浆常用的细骨料之一，与混凝土用砂的技术要求相同，即技术指标应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52—2006）中的规定，且应全部通过4.75mm的筛孔。由于砂浆层一般较薄，因此对砂子的最大粒径有所限制。通常情况下，砖砌体用砂浆宜选用中砂，并且应过筛，砂中不得含有杂质，最大粒径不大于砂浆厚度的1/4，一般以2.5mm为宜；石砌体用砂浆宜选用粗砂，砂的最大粒径应不大于砂浆厚度的1/4～1/5，一般以5.0mm为宜；光滑的抹面及勾缝的砂浆宜采用细砂，以最大粒径不大于1.2mm为宜。砂浆的组成材料与技术性质4．水配制砂浆所用水应不含有害杂质，一般与混凝土用水要求相同，即应符合现行行业标准《混凝土用水标准》（JGJ63—2006）中各项技术指标的规定。砂浆的组成材料与技术性质5．外加剂为使砂浆具有良好的施工性能，可根据砂浆的用途及所需性能，掺入必要的外加剂。砌筑砂浆中掺入的外加剂，应符合国家现行有关标准的规定，并经砂浆性能试验合格后，方可使用。此外，引气型外加剂还应具有完整的检验报告。砌筑砂浆中掺入的外加剂与混凝土中的相似。例如，为改善砂浆的和易性，提高砂浆的抗裂性、抗冻性及保温性，可掺入减水剂等外加剂；为增强砂浆的防水性和抗渗性，可掺入防水剂等；为增强砂浆的保温隔热性能，除选用轻质细骨料外，还可掺入引气剂提高砂浆的孔隙率。砂浆的组成材料与技术性质新拌砂浆的和易性是指砂浆是否易于施工并保证质量的综合性质，它是反映砂浆施工操作难易程度及质量稳定的重要技术指标。和易性良好的砂浆质量均匀，易于施工，在运输和操作时不易出现分层和泌水现象，且能使砌筑材料黏结牢固，灰缝饱满密实，从而获得较高的强度和整体性。和易性不良的砂浆难以铺成均匀密实的薄层，水分易被砖、石吸收而使砂浆很快变得干涩，灰缝难以填实，与砌筑材料难以紧密黏结。由于砂浆的施工多为人工操作，因此与混凝土相比，砂浆的和易性对工程质量的影响更大。新拌砂浆的和易性，可根据砂浆的稠度和保水性来评定。1．新拌砂浆的和易性为保证工程质量，新拌砂浆应具有良好的和易性，硬化后的砂浆应具有需要的强度，以及规定的与基层的黏结力、耐久性和较小的变形等。砂浆的组成材料与技术性质砂浆稠度的大小主要取决于用水量。此外，还受水泥品种、用量；细骨料的种类、粗细程度、颗粒级配、含泥量；外加剂；砌体的种类、施工条件和气候条件等。砂浆的流动性一般可根据施工经验来掌握，实际工程所用砌筑砂浆的稠度，可根据砌体种类、施工条件和气候条件等因素来决定。1）稠度稠度是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性能。稠度的大小用稠度值表示。新拌砂浆的稠度用砂浆稠度仪测定，即以试锥在砂浆中下沉的深度作为新拌砂浆的稠度值，以mm计。稠度越大，砂浆流动性越大。砌体种类施工稠度（mm）烧结普通砖砌体、粉煤灰砖砌体70～90混凝土砖砌体、普通混凝土小型空心砌块砌体、灰砂砖砌体50～70烧结多孔砖砌体、烧结空心砖砌体、轻集料混凝土小型空心砌块砌体、蒸压加气混凝土砌块砌体60～80石砌体30～50表6-3砌筑砂浆的施工稠度（摘自JGJ/T98—2010）砂浆的组成材料与技术性质2）保水性保水性是指新拌砂浆能够保持内部水分的能力。砂浆的保水性用保水率来表示。保水性不好的砂浆，在运输和存放过程中容易泌水、离析，使用前必须重新搅拌；在涂抹过程中，水分容易被砖、石基底吸收，使得砂浆过于干稠，涂抹不平，同时由于砂浆失水过多而影响砂浆的正常凝结硬化，从而降低了砂浆与基底的黏结力。要使砂浆容易涂抹，可在砂浆中掺入石灰膏、黏土、粉煤灰等，以改善其保水性。实践证明，水泥石灰砂浆的保水性比水泥砂浆的保水性好。砂浆种类保水率（%）水泥砂浆≥80水泥混合砂浆≥84预拌砌筑砂浆≥88表6-4砌筑砂浆的保水率（摘自JGJ/T98—2010）由于商品砂浆的使用越来越多，过去单纯用分层度来衡量砂浆的稳定性和保水能力已经不太适宜，故《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70—2009）中新增了砂浆的保水性试验方法。在预拌砂浆中要求湿拌砂浆和普通干混砂浆的保水率≥88%。工程领域中砌筑砂浆的保水率应符合表6-4中的规定。砂浆的组成材料与技术性质分层度是以砂浆拌和物静置30min前后稠度的变化值来表示的。测量砌筑砂浆分层度所用仪器是砂浆分层度测定仪，即用配制好的砂浆在稠度测定仪上测得其稠度值，然后将该砂浆放入砂浆分层度测定仪中，经30min后去掉上面200mm厚的砂浆，剩余部分砂浆重新拌和后再测定其稠度值，前后两次稠度之差（以mm计）就是砂浆分层度。一般情况下，建筑砂浆的分层度在10～20mm之间为宜。知识链接《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70—2009）中规定，建筑砂浆的强度等级试验应采用70.7mm70.7mm70.7mm的带底试模试件，每组试件应为3个，且在标准养护条件下养护至28d，测定出砂浆立方体抗压强度的平均值（MPa），并按具有85%强度保证率而确定的。2．砌筑砂浆硬化后的强度及强度等级水泥砂浆及预拌砌筑砂浆的强度等级分为M5，M7.5，M10，M15，M20，M25，M30七个等级。水泥混合砂浆的强度等级有M5，M7.5，M10和M15共4个。对特别重要的砌体和有较高耐久性要求的工程，宜采用M20以上的砂浆。砂浆的组成材料与技术性质1）不吸水基层（致密石材）砂浆强度的影响因素与混凝土相似，主要取决于水泥强度和水灰比。强度计算公式如下：2）吸水基层（砖和其他多孔材料）用于吸水基层时，由于基层能吸水，砂浆中的水会被基层材料吸收一部分。此时，砂浆中保留水分的多少主要取决于砂浆自身的保水性，与水灰比关系不大。因此，砌筑多孔吸水基层的砂浆，其强度主要决定于水泥强度及水泥用量，计算公式如下：在无法取得水泥的实测强度值时，可按式（6-3）计算fce。砌筑砂浆的强度与基层材料是否吸水有关，可采用下列公式估算其抗压强度。砂浆的组成材料与技术性质砌体中的砖、石、砌块等材料是靠砂浆粘结成一个坚固的整体并传递荷载的，因此，砂浆与基材之间应有一定的黏结强度，以便将砌体黏结成为坚固的整体。砂浆与砌体黏结得越牢固，则整个砌体的整体性、强度、耐久性及抗震性越好。一般来说，砂浆的抗压强度越高，其黏结力越强。3．砌筑砂浆的黏结性砌筑前，如果保持基层材料有一定的润湿程度，则有利于黏结力的提高。此外，黏结力的大小还与砖、石、砌块的表面清洁程度及养护条件等因素有关。实际上，对于砌体这个整体来说，砂浆的黏结性较其抗压强度更为重要。但是，考虑到测量的难易程度，工程上常将砂浆的抗压强度作为必检项目和配合比设计的依据。砂浆的组成材料与技术性质4．砌筑砂浆的其他性质1）变形性砌筑