建筑砂浆分类及其取样和检测的方法
第一节 砂浆的进场检验与取样
一、砂浆概述
砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定的比例拌制并经凝结硬化而成的混合物。它与混凝土的主要区别是组成材料中没有粗骨料,因此,砂浆又可称为细骨料混凝土。
砂浆主要用于砌筑砖石砌体、修饰建筑物表面等。
砂浆按所用胶凝材料的种类分为水泥砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆、混合砂浆和聚合物水泥砂浆等。常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆和石灰黏土砂浆。
按用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆、特种砂浆。
二、砂浆原材料进场检验
(一)胶凝材料
砂浆常用的胶凝材料是水泥、石灰、石膏等。其中水泥要求如下:
(1)品质应符合现行的国家标准及有关部门颁布的标准规定。
(2)每一工程所用水泥品种不宜过多,并宜采用固定厂商供应。有条件时,优先选用散装水泥。
(3)水泥的强度等级应根据砂浆品种及强度等级质量要求进行选择,一般水泥强度等级(28d抗压强度指标值,以MPa计)应选砂浆强度等级的4~5倍为宜。
(4)水泥的品种应考虑砂浆所处的环境的影响。
(5)运至工地的水泥,应检验是否具备制造商的品质实验报告;试验室必须进行复验,必要时还应进行化学分析。
(6)水泥的运输、保管及使用,应符合下列要求:
①水泥的品种、标号不得混杂。
②运输过程中应防止水泥受潮。
③大、中型工程应专设仓库或储罐,水泥仓库宜设置在较高或干燥地点并应有排水、通风措施。
④堆放袋装水泥时,应设防潮层,距离地面、边墙至少30cm,堆放高度不得超过15袋。
⑤袋装水泥到货后,应检验品种、标号、厂家、出厂日期等。
石灰、石膏应符合各自的质量要求,严禁使用脱水硬化的石灰膏。
(二)细骨料
砂浆用砂应符合普通混凝土用砂的技术要求。
(1)砂料应根据优质条件、就地取材的原则进行选择。可选用天然砂、人工砂或二者相互补充。
(2)砂料应质地坚硬、清洁、级配良好;使用山砂、特细砂,应经过试验论证。
(3)人工砂生产中,应保持进料粒径、进料量及料浆浓度的相对稳定性,以便控制人工砂的细度模数及石粉含量。
(4)砂的细度模数宜在2.4~2.8范围之内。天然砂料宜按料径分为两级,人工砂可不分级。
(5)砂料中有活性骨料的,必须经过专门试验论证。
(6)砂料的堆存和运输应符合下列要求:
①堆存骨料的场地,应有良好的排水设施。
②不同粒径的骨料必须分开堆存,设置隔离设施,严禁相互混杂。
③应尽量减少运转次数。
④骨料储藏应有足够的数量和容积,并应维持一定的堆料厚度及砂料脱水的要求。
此外,由于砂浆层较薄,对砂子最大粒径应有限制。用于毛石砌体的砂浆,宜选用粗
砂。砂子最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4~1/5;对于砖砌体使用的砂浆,宜用中砂,其最大粒径不大于2.5mm;抹面及勾缝砂浆,宜选用细砂,其最大粒径不大于1.2mm。
其他质量技术要求参照表6.1。
表6.1 细骨料(砂)的质量技术要求
(三)水
砂浆拌和水的技术要求与普通混凝土拌和水相同。
(四)掺和料
为改善砂浆的和易性,节约水泥用量,在砂浆中常掺入适量的掺和料,常用的掺和料有石灰膏、黏土膏、电石膏和粉煤灰等,掺用部位及最优掺量应通过试验决定。其中,非成品原装粉煤灰的品质指标应满足:(1)烧失量不得超过12%;(2)干灰含水量不得超过1%;(3)三氧化硫(水泥和粉煤灰总量中的)不得超过3.5%;(4)0.08mm方孔筛筛余量不得超过12%。石灰、黏土均应制成稠度为(120±5)mm膏状体,并通过3mm×3mm的网过滤后掺入砂浆中。生石灰熟化成熟石灰膏时,熟化时间不得少于7d;磨细生石灰的熟化时间不得少于2d;消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。黏土以选颗粒细、黏性好、砂及有机物含量少的为宜。
(五)外加剂
(1)为改善砂浆的性能,提高砂浆的质量及合理降低水泥用量,可以在砂浆中掺入适量外加剂,其掺量通过试验确定。
(2)拌制砂浆常用的外加剂有减水剂、加气剂、缓凝剂、速凝剂和早强剂等。应根据施工需要,对砂浆性能的要求及建筑物所处的环境条件,选择适当的外加剂。
使用外加剂时应注意:
①外加剂必须与水混合配成一定浓度的溶液,各种成分用量应准确。对含有大量固体的外加剂(如含石灰的减水剂),其溶液应通过0.6mm孔眼的筛子过滤。
②外加剂溶液必须搅拌均匀,并定期取有代表性的样品进行鉴定。
③当外加剂贮存时间过长,对其质量有怀疑时,必须进行试验鉴定。严禁使用变质的外加剂。
第二节 项目二 砂浆的性能检测
砂浆的主要技术性质如下:
一、新拌砂浆的和易性
新拌砂浆的和易性是指砂浆是否便于施工并保证质量的性质。和易性好的砂浆,便于施工操作,灰缝填筑饱满密实,与砖石黏结牢固,所得砌体的强度和整体性较高。和易性
不良的砂浆施工操作困难,灰缝难以填实,水分易被砖石吸收使抹面砂浆很快变得干稠,与砖石材料也难以紧密黏结。和易性良好的抹面砂浆,容易抹成均匀平整的薄层。新拌砂浆的和易性,包括砂浆的流动性和保水性两方面。
(一)流动性
砂浆的流动性又称稠度。是指在自重或外力作用下可流动的性能。此性质可用沉入度表示。即标准圆锥体自砂浆表面贯入的深度(mm)。
砂浆的流动性受水泥品种用量、骨料粒径和级配、用水量以及砂浆的搅拌时间等因素影响。砂浆的流动性应根据砌体种类、气候条件等选用。当气候炎热干燥时应采用较大值。当天气寒冷潮湿时应采用较小值。砂浆的稠度选择见表6.2。
表6.2 砌筑砂浆稠度选择
1.检测目的
测定砂浆的流动性,用于确定砂浆配合比或施工时控制砂浆用水量。
2.检测准备
(1)试样准备:
①先拌制适量砂浆(与真正试拌时的砂浆配合比相同),使搅拌机内壁黏附一薄层水泥砂浆,保证拌制质量。
②称出各项材料用量,再将砂、水泥装入搅拌机内。
③开动搅拌机,将水缓慢加入(混合砂浆需将石灰膏用水调稀至浆状),搅拌约3min(搅拌的用量不宜少于搅拌机容量的20%,搅拌时间不宜少于2min)。
④将砂浆搅拌物倒入拌和铁板上,用拌铲翻拌约两次,使之混合均匀。
(2)检测仪器准备:
①砂浆稠度仪:主要构造有支架、底座、齿条侧杆、带滑杆的圆锥体,见图6.l。带滑杆的圆锥体质量为300g,圆锥体高度为145mm,锥底直径为75mm;刻度盘及盛砂浆的圆锥形金属筒,筒高为180mm,锥底内径为150mm。
②钢质捣棒。直径10mm、长350mm,端部为弹头型。
③秒表等。
3.检测步骤
(1)盛浆容器和试锥表面用湿布擦干净,并用少量润滑油轻擦滑杆,使滑杆能自由滑动。
图6.1 沉入度测定示意
(2)将砂浆拌和物一次装入金属筒内,砂浆表面约低于筒口10mm。
(3)用捣棒自筒边向中心插捣25次,然后轻轻地将筒摇动和敲击5~6下,使砂浆表面平整,然后将筒移至测定仪底座上。
(4)拧开试锥杆的制动螺丝,向下移动滑杆,当试锥尖端与砂浆表面接触时,拧紧制动螺丝,使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端,并将指针对准零点上。
(5)拧开制动螺丝,同时记时间。待10s后立即固定螺丝,将齿条测杆下端接触滑杆上端,从刻度盘上读出的下沉深度(精确至1mm)即为砂浆稠度值。
(6)圆锥筒内砂浆只允许测定一次稠度,重复测定时应重新取样。
4.结果处理
(1)取两次试验结果的算术平均值,计算精确至1mm。
(2)两次试验值之差如大于20mm,则应另取砂浆搅拌后重新测定。
(二)保水性
砂浆的保水性是指砂浆能够保持水分的能力。保水性好的砂浆无论是运输、静置还是铺设在底面上,水都不会很快从砂浆中分离出来,仍保持必要的稠度。在砂浆中保持一定数量的水分,不但易于操作,而且还使水泥正常水化,保持了砌体强度。砂浆的保水性主要取决于骨料粒径和细微颗粒含量。如所用砂较粗,水泥及掺和料用量较少,材料的总表面积小,保水性差。实践证明:砂浆中必须有一定数量的细微颗粒才能具有所需的保水性。砂浆中掺入适量的增塑材料能显著改变砂浆的保水性和流动性。
砂浆的保水性可根据泌水率的大小或分层度来评定。泌水率是指砂浆中泌出的水分占拌和水的百分率。砂浆的保水性与胶凝材料、掺和料及外加剂的品种及用量、骨料粒径和细颗粒含量有关。在砂浆中掺入石灰、引气剂和微沫剂可有效提高砂浆的保水性。但为了改善砂浆保水性而掺入过量的掺和料,也会使砂浆的强度降低。因此,在满足稠度和分层度的前提下,宜减少掺和料的用量。
1.检测目的
测定砂浆拌和物在运输或停放时内部组份的稳定性,用来评定和易性。
2.检测准备
(1)试样准备。
与砂浆稠度检测试样制同。
(2)检测仪器准备。
①砂浆分层度测定仪。由上、下两层金属圆筒及左右两根连接螺栓组成。圆筒内径为150mm,上节高度为200mm,下节带底净高为100mm。上、下层连接处需加宽到3~5mm,并设有橡胶垫圈,见图6.2。
图6.2 砂浆分层度测定仪
②水泥胶砂振动台。SI-085型,频率为(50±3)Hz。
③稠度仪、木锤等。
3.检测步骤
分层度试验一般采用标准法(也称为静置法),也可采用快速法,但有争议时,则以标准法为准。
(1)标准法:
①将砂浆拌和物按稠度试验方法测其稠度(沉入度)K1。
②将砂浆拌和物一次装入分层度筒内,待装满后,用木锤在容器周围距离大致相等的4个不同位置分别轻轻敲击1~2下,如砂浆沉落到低于筒口时,则应添加,然后刮去多余砂浆并用抹刀抹平。
③静置30min后,去掉上节200mm砂浆,将剩余的100mm砂浆倒出,放在拌和锅内拌2min,按上述稠度测定方法测其稠度K2。
(2)快速法:
①按稠度试验方法测其稠度K1。
②将分层度筒预先固定在振动台上,砂浆一次装入分层度筒内,振动20s。
③去掉上节200mm砂浆,剩余100mm砂浆倒出放在拌和锅内拌2min,再按稠度试验方法测其稠度K2。
4.结果处理
(1)两次测得的稠度之差,为砂浆分层度值,即△=K1-K2。
(2)取两次试验结果的算术平均值作为该砂浆的分层度值。
(3)两次分层度试验值之差如果大于20mm,应重做试验。
二、硬化砂浆的强度及强度等级
(一)砂浆的强度等级
砂浆的强度等级是以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试件,在标准条件下(室温在(20±5)℃环境下静置(24±2)h,对试件进行编号、拆模。拆模后应立即移至温度为(20±2)℃,相对湿度在90%以上的标准养护室)养护28d。按标准试验方法测得的。
注意:当气温较低时,可适当延长时间,但不应超过两昼夜。
砌筑砂浆的强度等级分为m15、m10、M7.5、M5、M2.5。
(二)影响砂浆强度的因素
当原材料质量一定时,砂浆的强度主要取决于水泥标号和水泥用量。此外,砂浆强度还受砂、外加剂,掺入的混合材料以及砌筑和养护条件等影响。砂中泥及其他含量多时,砂浆轻度也受影响。
(三)强度检测
1.检测目的
检测砂浆强度是否满足工程要求。
2.检测准备
(1)试样准备:
①将内壁事先涂刷薄层机油的无底试模放在预先铺有吸水性较好的湿纸的普通砖上,砖的含水率不应大于2%,吸水率不小于10%(纸应为湿的新闻纸,纸的大小要以能盖过砖的四边为准。砖的使用面要求平整,并不能沾有水泥或其他胶结材料。否则,不允许使用)。
②砂浆拌和均匀,应一次注满试模,用捣棒由外向里按螺旋方向均匀插倒25次,并用油灰刀沿模壁插数次,砂浆应高出试模顶面6~8mm。
③当砂浆表面出现麻斑状态时(一般为15~30min)将多出部分的砂浆沿试模顶面刮平。
④试件制作后,应在(20±5)℃温度环境下停置一昼夜(24±2)h,当气温较低时,可适当延长时间,但不应超过两昼夜,然后对试件进行编号并拆模。
⑤试件拆模后应在标准养护条件下,继续养护至28d,进行试压。1)标准养护条件:水泥混合砂浆应在温度为(20±3)℃,相对湿度为60%~80%的条件下养护。水泥砂浆和微沫砂浆应在温度为(20±3)℃,相对湿度为90%以上的潮湿条件下养护。2)自然养护条件:水泥混合砂浆应在正常温度,相对湿度为60%~80%的条件下(如养护箱中或不通
风的室内)养护;水泥砂浆和微沫砂浆应在正常温度并保持试块表面潮湿的状态下(如湿砂堆中)养护。3)自然养护期间必须作好温度记录。在有争议时,以标准养护条件为准。4)养护时,试件彼此间隔不小于10mm。
(2)检测仪器准备:
①砂浆试模(图6.3)。为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体,由铸铁或钢制成,应具有足够的刚度并拆装方便。试模内表面应机械加工,其不平度应为每100mm不超过0.05mm,组装后各相邻面的不垂直度不应超过±0.5°。
图6.3 砂浆试模
②压力机、捣棒、垫板等。
3.检测步骤
(1)试件从养护地点取出后,应尽快进行试验,以免试件内部的温度、湿度发生显著变化。将试件擦拭干净,测量尺寸,并检查外观。试件尺寸测量精确至lmm,并据此计算试件的承压面。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm,可按公称尺寸进行计算。
(2)将试件安放在试验机下压板上(或下垫板上),试件的承压面应与成型时的顶面垂直,试件的中心应与试验机压板中心对准。开动试验机,当上压板与试件接近时,调整球座,使接触面均衡受压。加荷速度要均匀,加荷速度应为0.5~1.5kN/s(当砂浆强度≤5MPa时,取下限值为宜,砂浆强度>5MPa时,取上限值为宜),当试件接近破坏而开始迅速变形时,停止调整试验机油门,直至试件破坏,然后记录破坏荷载。
(3)砂浆立方体抗压强度按式(6-1)计算:
式中:fm,cu——砂浆立方体试件抗压强度,MPa,精确至0.1MPa。
P——破坏荷载,N。
A——试件承压面积,mm2。
4.结果处理
(1)以六个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值,平均值计算精确至0.1MPa。
(2)当六个试件的最大值或最小值与平均值之差超过20%时,以中间四个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。
三、黏结力
砖石砌体是靠砂浆把许多块状的材料黏结成为坚固整体的,其黏结力大小,将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗震能力等,因此要求砂浆对于砖石要有一定的黏结力。一般情况下,砂浆的抗压强度越高,其黏结力越大。此外,砂浆的黏结力与砖石表面状态、清洁程度、湿润情况以及施工养护条件等都有相当关系。如砌砖要事先浇水湿润,表面不沾泥土,就可以提高砂浆的黏结力保证砌体的质量。
1.检测目的
测定水泥砂浆与砂浆(或其他材料)间的黏结强度。
2.检测准备
(1)试样准备:
与砂浆稠度检测试样制作相同。
(2)检测仪器准备:
①抗拉试模(图6.4),必须用金属制成,可以拆卸,试模尺寸与允许误差见表6.3。试模中间放一金属卡块(图6.5)。
图6.4 抗拉试模
图6.5 试模卡块(厚22.2mm)
表6.3 试模尺寸与允许误差
②抗拉试验机:可用电动抗折机、双杠杆式抗折机或电动抗拉机(10kN),其中抗折或抗拉夹具换成8字型抗拉夹具(图6.6)。
③玻璃片:尺寸为100mm×100mm×5mm。
④刮刀:断面为正三角形,有效长度为26mm。
⑤捣棒:直径12mm,长250mm。端部为弹头形。
3.检测步骤
(1)成型前将试模擦净,卡上卡块,模的内壁涂上脱模剂,模底面与玻璃片接触部位涂上黄油。
(2)将拌制好的砂浆,成型为六个半8字型试件,胶砂入模后每个半8字型试件用捣棒捣六次,1h后用刮刀将多余胶砂刮去,移入标准养护室养护24h后拆模,并继续在标准养护室中养护13d。
图6.6 抗拉夹具
(3)六个半8字型试件的黏结面,用丙酮去脂,用粗纱布(号)擦毛,再用毛刷刷去面上的微粒和粉末。
(4)将六个半8字型试件置于周壁涂有脱模剂的8字型抗拉试模内,然后将新拌砂浆浇入另一半试模内,用捣棒插捣6次。1h后用刮刀将多余的砂浆刮去,移入标准养护室养护24h后拆模,并继续放入养护室养护27d。
(5)实验前,应检查仪器夹具是否清洁,杠杆各个支点和仪器的平衡是否正确等。
(6)将试件放入夹具内时,位置必须端正,并注意夹具对试件不得有原始应力,试件与夹具间不得有砂粒存在。试件安装好后进行加荷,加荷速度控制在100N/s左右为宜,直至试件被拉断。
4.结果处理
砂浆试件的黏结强度按式(6-2)计算(精确至0.01MPa)。
式中:fb——黏结强度,MPa。
P——断裂荷载,N。
A——受拉面积,为555mm2
六个试件为一组。每个试件中剔除最大最小的两个值,以其余四个值的平均值作为黏结强度的试验结果。
四、变形性
砂浆在承受荷载或温度情况变化时,容易变形。如果变形过大或不均匀则会降低砌体及层面质量,引起沉陷或开裂。在使用轻骨料拌制的砂浆时其收缩变形比普通砂浆大。为防止抹面砂浆收缩变形不均而开裂,可在砂浆中掺入麻刀、纸筋等纤维材料。
五、抗渗性和抗冻性
关于(水工)砂浆抗渗性和抗冻性的问题,从技术上来说,只要控制水灰比便可以达到要求。但砂浆的用水量大,水灰比降低时将会使水泥用量大量增加,并且仅用高抗渗等级的砂浆并不一定能保证砌体的抗渗性能。因此,在其配制中除应控制水灰比外,还经常加入外加剂来改善其抗渗性和抗冻性。具有冻融循环次数要求的砌筑砂浆,经冻融试验后,其质量损失率不得大于5%,抗压强度损失率不得大于25%。
(一)砂浆抗渗试验
1.检测目的
比较不同品种水泥砂浆的抗渗性能。
2.检测准备
(1)试样准备:
与砂浆稠度检测试样制作相同。
(2)检测仪器准备:
①砂浆渗透试验仪。
②截头圆锥金属试模:上口直径70mm,下口直径80mm,高30mm。
③捣棒:直径12mm,长250mm,端部为弹头型。
④抹刀等。
3.检测步骤
(1)按“水泥砂浆室内拌和方法”制备砂浆。
(2)按“水泥砂浆养护方法”养护,每组试件为三个。
(3)试件放入养护室养护至规定龄期,取出并待表面干燥后,在试件侧面和试验模内表面涂一层密封材料(如有机硅橡胶),把试件压入试验模使两底面齐平。静置24h后装入渗透仪中,进行透水试验。
(4)水压从0.2MPa开始,保持2h,增至0.3MPa,以后每隔1h增加水压0.1MPa,直至所有试件顶面均渗水为止。记录每个试件各压力段的水压力和相应的恒压时间t(h)。
如果水压增至1.5MPa,而试件仍未透水,则不再升压,持荷6h后,停止试验。
砂浆试件不透水性系数按下式计算:
式中:I——砂浆试件不透水性系数,MPa•h。
Pi——试件在每一压力阶段所受水压,MPa。
ti——相应压力阶段的恒压时间,h。
以三个试件测值的平均值作为该组试件不透水性系数的实验结果。
(二)砂浆抗冻试验
1.检测目的
比较不同品种水泥砂浆的抗冻性能。
2.检测准备
(1)试样准备:
与砂浆稠度检测试样制作相同。
(2)检测仪器准备:
①小试件尺寸:40mm×40mm×160mm。
②小试件盒:尺寸大小如图6.7所示。
图6.7 砂浆试件盒(单位:mm)
③架盘天平:称量1kg,感量1g。
④橡皮板:厚3mm。
⑤大试件模以及其他设备与“混凝土抗冻性试验”相同。动弹仪的频率范围应为100Hz~20kHz。
3.检测步骤
(1)小试件试验法:
①按“水泥砂浆抗压强度试验”方法进行砂浆拌和及成型、养护40mm×40mm×160mm的砂浆试件。试验以三个试件为一组。
②到达试验龄期的前3d,将试件放入(20±3)℃的水中浸泡,水深应没过试件顶面2cm以上。
③将浸水完毕的试件擦去表面水分,称量,测定纵向自振频率,并做必要的外观描述,作为评定抗冻性的起始值。
④随即将试件装入四周及底垫有橡皮板的试件盒中,加入清水,使其没过试件顶面3~5mm。
⑤将装有试件的盒子固定在试验箱内,按“混凝土抗冻性试验”进行冻融循环试验。
(2)大试件试验法:
①按“混凝土试件的成型与养护方法”成型和养护100mm×100mm×400mm的棱柱体试件。试验以三个试件为一组。
②到达试验龄期的前4d,将试件放在(20±3)℃的水中浸泡(对于水中养护的试件,到达试验龄期时即可直接用于试验)。
③按“混凝土抗冻性试验”有关规定进行冻融循环试验。
4.结果处理
与“混凝土抗冻性试验”有关规定相同。
六、砂浆配合比设计方法
(一)砂浆的配合比计算
砂浆的配合比计算,要从设计规定的强度等级和采用的水泥标号出发,求出每立方米砂浆中的各材料用量。计算的步骤如下:
(1)计算试配强度:
式中:fm,o——砂浆的试配强度,精确至0.1MPa。
fx——砂浆设计强度(即砂浆抗压强度平均值),精确至0.1MPa。
σ——砂浆现场强度标准差,精确至0.01MPa。
(2)砂浆现场强度标准差:
式中:fm,i——统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度,MPa。
μfm——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,≥25。
当不具有近期统计资料时,砂浆现场强度标准差σ可按表6.4取用。
表6.4 砂浆强度标准差选用表(JGJ98—2000)(单位:MPa)
(3)计算水泥用量:
式中:Qc——每立方米砂浆的水泥用量。kg。
fm,o——砂浆的试配强度,MPa。
fe,e——水泥的实测强度,精确至0.1MPa。
A、B——砂浆的特征系数,按表6.5取用。
表6.5 系数值
注:A、B值也可根据试验资料自行确定,统计用的试配组数不得少于30组
在无法取得水泥的实测强度值时,可按下式计算:
式中:fc,e——水泥商品标号对应的强度值,MPa。
rc——水泥标号值的富裕系数,该值按实际统计资料确定,无统计资料时取1.0。
当计算出每立方米水泥砂浆的水泥用量不足200kg时,应按200kg采用。
(4)计算水泥混合砂浆的掺加料用量:
式中:QD——每立方米砂浆的掺和料用量,kg;
QA——每立方米砂浆中胶结料和掺和料的总量,kg,一般应在300~350kg之间。
QC想——每立方米砂浆的水泥用量,kg。
石灰膏不同稠度时,其换算系数可按表6.6取用换算。
表6.6 换算系数
(5)计算砂子用量:
每立方米砂浆的砂浆用量,应以干燥状态(含水率小于05%,以kg/m3计)的堆积密度值作为计算值。
(6)计算用水量:
每立方米砂浆的用水量,可根据经验或按表6.7选用。
表6.7 用水量
注:①水泥混合砂浆的用水量,不包括石灰膏或黏土膏中的水;
②当采用细砂或粗砂时,用水量分别取上限或下限;
③稠度小于70mm时,用水量可小于下限;
④施工现场气候炎热或干燥季节,可酌量增加水量。
(二)砂浆配合比试配、调整与确定
(1)根据配合比计算结果进行试配。试配应采用工程中实际使用的材料,搅拌方法应
与生产时使用的方法相同。
(2)按计算配合比进行试拌,测定其拌和物的稠度和分层度。如不能满足要求,则应调整用水量或掺加料,直到符合要求为止,然后确定为试配时的砂浆基准配合比。
(3)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。
(4)三个不同的配合比,经调整后,按规定成型试件,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为施工配合比。
第三节 砂浆分类
一、抹面砂浆
凡涂抹在建筑物表面或构件表面的砂浆统称为抹面砂浆。根据功能的不同,抹面砂浆分为普通抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆和具有特殊功能的砂浆,例如绝热砂浆、耐酸砂浆、防辐射砂浆、吸声砂浆等。根据使用部位不同,抹面砂浆又分为底层砂浆和面层砂浆。底层砂浆起初步找平和黏结底层的作用,应有较好的和易性。砖墙底层可用石灰砂浆;混凝土底层可用混合砂浆;板条墙及金属网基层采用麻刀石灰砂浆、纸筋石灰砂浆或混合砂浆;对有防水和防潮要求的结构物,应采用水泥砂浆。底层砂浆还应有比较好的保水性,以防止水分被地面材料吸收而影响砂浆的黏结力,稠度一般为100~120mm。面层砂浆主要起装饰作用,应采用较细的骨料,使表面平滑细腻。室内墙面和顶棚通常采用纸筋石灰或麻刀石灰砂浆。面层砂浆所用的石灰必须充分熟化,陈伏时间不少于1个月,以防止表
面抹灰出现鼓包、爆裂等现象。受雨水作用的外墙、室内受潮和易碰撞的部位,如墙裙、踢脚板、窗台、雨棚等,一般采用1∶2.5的水泥砂浆抹面。面层砂浆的稠度一般为100mm。普通抹面砂浆的配合比,可参考表6.8选用。
表6.8 普通抹面砂浆参考配合比
二、防水砂浆
制作防水层的砂浆叫做防水砂浆。砂浆防水层又叫刚性防水层。防水砂浆使用于堤坝、隧洞、水池、沟渠等具有一定刚度的混凝土或砖石砌体工程。对于变形较大或可能发生不均匀沉降的建筑物防水层不宜采用。
防水砂浆可以用普通水泥砂浆制作,其水泥用量较多,灰砂比一般为1∶2.5~1∶3,水灰比控制在0.5~0.55;也可以在水泥砂浆中掺入防水剂来提高砂浆的抗渗能力,或采用聚合物水泥防水砂浆。常用的防水剂有氯化铁、金属皂类防水剂。近年来,采用引气剂、减水剂、三乙醇胺等作为砂浆的减水剂,也取得了良好的防水效果。
防水砂浆在敷设时需注意以下两点:一是采用多层涂抹,逐层压实;二是做好层间结合,防止水分在层间渗流,使层间效应得以充分发挥。
三、饰面砂浆
饰面砂浆是用于砌体表面装饰,以增加建筑物美观为主的砂浆,它具有特殊的表面形
式,或呈现各种色彩线条和花样。常用的胶凝材料有石膏、石灰、白水泥、普通硅酸盐水泥或在水泥中掺加白色大理石粉。集料多用白色、浅色或彩色的天然砂、石(大理石、花岗岩等)、陶瓷碎粒或特制的塑料色粒。加入的颜料必须具有耐碱、耐光、不溶的性质。如氧化铁红、氧化铬绿等。
饰面砂浆常用的艺术处理有:水磨石、水刷石、斩假石、麻点、干粘石、贴花、拉毛、人造大理石等。
四、勾缝砂浆
在砌体表面进行勾缝,既能提高灰缝的耐久性,又能增加建筑物的美观。勾缝采用m10或m10以上的水泥砂浆,并用细砂配制。勾缝砂浆的流动性必须调配适当,砂浆过稀,灰缝容易变形走样,过稠则灰缝表面粗糙。火山灰水泥的干缩性大,灰缝易开裂,故不宜用来配制勾缝砂浆。
五、接缝砂浆
在建筑物基础或老混凝土上浇筑混凝土时,为了避免混凝土中的石子与基础或老混凝土接触,影响结合面胶结强度,应先铺一层砂浆,此种砂浆称为接缝砂浆。接缝砂浆的水灰比应与混凝土的水灰比相同,或稍小一些。灰砂比应比混凝土的灰砂比稍高一些,以达到适宜的稠度为准。
六、钢丝网水泥砂浆
钢丝网水泥砂浆简称钢丝网水泥。它是由几层重叠的钢丝网,经浇捣30~50MPa的
高强度水泥砂浆所构成的,一般厚度为30~40mm。由于在水泥砂浆中分散配制细而密的钢丝网,因而较钢筋混凝土有更好的弹性、抗拉强度和抗渗性,并能承受冲击荷载的作用。在水利工程中,钢丝网水泥砂浆主要用于制作压力管道、渡槽及闸门等薄壁结构物。
七、小石子砂浆
在水泥砂浆中掺入适量的小石子,称为小石子砂浆。这种砂浆主要用于毛石砌体中。在毛石砌体中,石块之间的孔隙率可高达40%~50%,而且孔隙尺寸大,因而要用小石子砂浆砌筑。小石子砂浆所用石子粒径为5~10mm或5~20mm。石子的掺量为骨料总量的20%~30%。这种砂浆改善了骨料级配,降低了水泥用量,提高了砂浆的强度、弹性模量和表观密度。
八、微沫砂浆
微沫砂浆是一种在砂浆中掺入微沫剂(松香热聚物等)配制而成的砂浆。微沫剂掺量一般占水泥质量的0.005%~0.01%。由于砂浆在搅拌过程中能产生大量封闭微小的气泡,从而提高了新拌砂浆的和易性,增强了砂浆的保水、抗渗、抗冻性能,同时也可大幅地节约石灰膏用量。若将微沫剂与氯盐复合使用,还能提高砂浆低温施工的效果。
九、自流平砂浆
自流平砂浆是由特种水泥、精细骨料及多种添加剂组成的,与水混合后形成一种流动性强、高塑性的自流平地基材料。稍经刮刀展开,即可获得高平整基面。硬化速度快,24h即可在上面行走,或进行后续工程,施工快捷、简便,是传统人工找平无法比拟的。适用于混凝土地面的精找平及所有铺地材料,广泛用于民间及商业建筑。
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