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,土木工程材料 Building and Construction Material,土木與交通工程學(xué)院 材料工程系,北京建筑工程學(xué)院,6 建筑砂漿,砂漿（Mortar） 由膠凝材料（cementitious material）、細(xì)集料、水按適當(dāng)比例，有時(shí)還加入適量摻合料和外加劑配制而成，所以可看作是一種細(xì)骨料混凝土。砂漿在土木工程中用途廣泛，而且用量也相當(dāng)大。,6.1 建筑砂漿概述,我國古代用糯米飯拌以桐油石灰來粘合磚塊,這種粘合劑的強(qiáng)度甚至超過現(xiàn)代的水泥砂漿。 古羅馬人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物 。 古羅馬人掌握了用石灰?guī)r制造水泥砂漿,用作連接和固定磚石的技術(shù)。,建筑砂漿的歷史,5,6,砂漿細(xì)骨料混凝土 膠結(jié)磚、石或砌塊，構(gòu)成砌體； 鑲貼花崗巖、大理石、水磨石、貼面磚、瓷磚、馬賽克； 填充磚墻勾縫和大型墻板的接縫； 墻面、地面、梁柱結(jié)構(gòu)表面的抹面。,粘結(jié)功能為主：砌筑砂漿、墻地磚粘結(jié)砂漿、 錨固砂漿； 表面處理為主：抹面砂漿、裝飾砂漿； 防護(hù)作用為主：防水砂漿、耐磨砂漿、絕熱 砂漿、吸聲砂漿等； 修補(bǔ)功能為主：修補(bǔ)砂漿（如環(huán)氧砂漿修補(bǔ) 機(jī)場(chǎng)跑道等）。,砂漿類型,可以把混凝土設(shè)想成為用砂漿把粗骨料包裹（膠結(jié)）起來，形成一體，構(gòu)成強(qiáng)度； 而“建筑砂漿”是用砂漿把磚、石、砌塊、墻、地面、墻地磚膠結(jié)起來。因此討論砂漿的性質(zhì)時(shí)，要把砂漿與與之接觸的材料一并進(jìn)行考慮。,摻合料,外加劑,細(xì)骨料,膠凝材料,普通砂、輕細(xì)骨料,減水劑、早強(qiáng)劑、促凝劑等,粉煤灰、硅灰、礦渣,氣硬性、水硬性、有機(jī)、混合,6.2 砌筑砂漿：組成材料,新拌砂漿的和易性； 流動(dòng)性、保水性 硬化砂漿的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)； 砂漿粘結(jié)力、變形性能、凝結(jié)時(shí)間和耐久性,水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 混凝土坍落度、維勃稠度 砂漿沉入度,砂漿稠度測(cè)定儀示意圖,齒條測(cè)桿,指針,刻度盤,滑桿,固定螺絲,固錐體,固錐筒,新拌砂漿的流動(dòng)性,砂漿流動(dòng)性參考表(沉入度mm),摘自砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50203-98,先測(cè)沉入度（L1）； 裝入分層度測(cè)定儀靜置30min，去掉上層200mm厚砂漿，再測(cè)沉入度（L2）； 分層度= L1- L2,150mm,100 200,無底圓筒,有底圓筒,連接螺栓,砂漿分層度筒示意圖,砂漿的保水性用分層度表示,保水性好的砂漿分層度小，分層度一般以10-20mm為宜。水泥砂漿的分層度一般不超過30mm，水泥混合砂漿不宜超過20mm。 摻入可塑性混合材料（石灰膏、粘土膏）的砂漿，其保水性都很好。摻入量較大后可以得到0分層度的砂漿，但其硬化收縮強(qiáng)烈，硬化后易發(fā)生干縮裂縫。,骨料的內(nèi)摩擦力,水泥漿的稠度,外因,內(nèi)因,水灰比,細(xì)骨料形狀、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、漿骨比（水泥凈漿層厚度）,攪拌時(shí)間、溫度等,影響新拌砂漿和易性的因素,普通混凝土：150150150mm， C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60； 砂漿：70.770.770.7mm ， M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20 養(yǎng)護(hù)條件：202 相對(duì)濕度90%以上（混合砂漿60-80%）,95%強(qiáng)度保證率,硬化砂漿的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí),對(duì)于吸水底面（如磚、多孔材料），此時(shí)砂漿中的水分被底面吸收，砂漿中保留的水分是固定的： fmu=fceQcA/1000 + B （對(duì)于水泥混合砂漿：A=3.03，B=-15.09）,砂漿強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式,指砂漿與基底材料之間的粘結(jié)，與砂漿及基底材料（表面狀態(tài)、清潔程度、潤濕情況）的性質(zhì)都有關(guān)系。 通常砂漿的強(qiáng)度大，粘結(jié)力也大； 基底材料是潤濕的、粗糙的、表面清潔的，則粘結(jié)越好； 砂漿粘結(jié)力還與養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。,砂漿粘結(jié)力,要求 強(qiáng)度、耐久性要求； 和易性要求； 技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。 配合比設(shè)計(jì)過程 初步配合比的計(jì)算； 沉入度、分層度及強(qiáng)度檢驗(yàn)； 水分校正。,計(jì)算砂漿的配制強(qiáng)度； 計(jì)算每m3砂漿中的水泥用量QC(kg/m3)； 若為水泥混合砂漿，計(jì)算摻合料用量QD(kg/m3)； 確定砂用量QS(kg/m3)； 確定水用量QW(kg/m3)。,砂漿的初步配合比的計(jì)算,砂漿試配強(qiáng)度: fm,o=fm,k-t fm,k為砂漿強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于砂漿fm,k值未知，只知砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度f2(砂漿抗壓強(qiáng)度平均值)，即： f2=fm,k+ 故有： fm,o=f2-(1+t) 當(dāng)P=95%，t=-1.645，得到： fm,o= f2 + 0.645,計(jì)算砂漿的配制強(qiáng)度,無統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)按下表取值：,砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差取值,對(duì)于水泥混合砂漿： QC= 對(duì)于水泥砂漿，QC值按下表選用：,每m3砂漿中的水泥用量QC(kg/m3),QD = QA QC 其中水泥與摻合料總量QA在300-350 kg/m3之間,石灰膏使用時(shí)的稠度為120士5；對(duì)于不同稠度的石灰膏，可按表6.4進(jìn)行換算。,計(jì)算摻合料用量QD(kg/m3),設(shè)干燥砂的堆積密度為s(kg/m3)，則每m3砂漿用量為： QS=1s,確定砂用量QS(kg/m3),用水量對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響不大，根據(jù)施工要求確定稠度或用水量，也可以按下表選用：,確定水用量QW(kg/m3),【例】某工程用砌磚砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 10、要求稠度為80100的水泥石灰砂漿，現(xiàn)有砌筑水泥的強(qiáng)度為32.5MPa，細(xì)集料為堆積密度1450kgm3的中砂，含水率為2%，已有石灰膏的稠度為100mm；施工水平一般。計(jì)算此砂漿的配合比。 解: 施工水平一般的M10砂漿的標(biāo)準(zhǔn)差=2.5 MPa， 則此砂漿的試配強(qiáng)度為 fm，0=f2 + 0.645=10+0.6452.5=11.6 MPa 計(jì)算水泥用量，由 A=3.03，B=15.09 Qc = 1000（11.6+15.09）/ 3.0332.5 = 271 kg/m3 計(jì)算石灰膏用量， QA= 330 kg，D一Qc = 59 kg/m3,查表得:稠度為100mm石灰膏換算為120mm時(shí)需乘以0.97，則應(yīng)摻加石灰膏量為 59 0.97 = 57 kg/m3 砂用量為 Qs= 10干= 1450 （0.02）= 1479 kg/m3 選擇用水量為 300 kg/m3 則砂漿的設(shè)計(jì)配比為： 水泥：石灰膏：砂：水=271：57：1479：300 該砂漿的設(shè)計(jì)配比亦可表示為： 水泥：石灰膏：砂= 1：0.21：5.46 用水量為 300 kg/m3,用于砌筑磚砌體的砂漿，砂子的最大粒徑不得大于2.5mm。 砂子中含有少量泥，可改善砂漿的粘聚性和保水性，對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)M2.5以上的砌筑砂漿砂含泥量應(yīng)小于5%；強(qiáng)度等級(jí)為M2.5的砌筑砂漿砂含泥量應(yīng)小于10%。,需要說明的問題, 強(qiáng)度試塊制作與實(shí)際應(yīng)用的差別； 試件設(shè)計(jì)是不吸水，而實(shí)際砌筑砂漿卻是雙面吸水。 試塊養(yǎng)護(hù)203，相對(duì)濕度90%以上（混合砂漿為60-80%），條件要求很嚴(yán)，而實(shí)際砂漿應(yīng)用時(shí)，一旦上墻就任憑風(fēng)吹雨淋?？梢婐B(yǎng)護(hù)后的砂漿與砌體實(shí)際砂漿也明顯不同。, 強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊尺寸70.770.770.7mm為一立方體，而實(shí)際砌體中的砂漿是一扁平體。前者厚度70.7mm，后者厚度為102mm明顯不一樣。因而試塊強(qiáng)度并不代表真實(shí)強(qiáng)度。 砂漿的強(qiáng)度除了要反映其本身的強(qiáng)度外，還要考慮其與接觸材料之間的結(jié)合強(qiáng)度。用自身的強(qiáng)度去判斷砂漿與接觸材料的結(jié)合強(qiáng)度，是不嚴(yán)密的。,6.2 砌筑砂漿：強(qiáng)度評(píng)價(jià)問題,凡涂抹于建筑物或構(gòu)件表面的砂漿 強(qiáng)度要求不高，要求保水性好，與基底的粘結(jié)力好，容易抹成均勻平整的薄層，長期使用不開裂 按功能分類 普通抹面砂漿：流動(dòng)性、最大粒徑要求、常用配合比 防水砂漿：剛性防水、施工要求高 裝飾砂漿：裝飾工藝,6.3 抹面砂漿,6.4 建筑砂漿的發(fā)展方向, 砂漿要膠結(jié)的材料性質(zhì)各異，因此應(yīng)該開發(fā)與各種被膠結(jié)的材料相適合的專用砂漿，即砂漿的品種多樣化發(fā)展； 砂漿的強(qiáng)度分布也呈現(xiàn)概率分布，因此砂漿也應(yīng)同混凝土一樣，發(fā)展商品砂漿，才能適應(yīng)建筑工業(yè)化水平的提高； 高性能砂漿的開發(fā)與應(yīng)用。,預(yù)拌砂漿是指水泥、砂、保水增稠材料、粉煤灰、水和外加劑等組分按一定比例，在集中攪拌站（廠）經(jīng)計(jì)量、拌制后，用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至使用地點(diǎn)，放入密閉容器儲(chǔ)存，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用完畢的砂漿拌合物。 干混（粉）砂漿是指由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的，經(jīng)干燥篩分處理的細(xì)集料與無機(jī)膠結(jié)料、保水增稠材料、礦物摻合料和添加劑按一定比例混合而成的一種顆粒狀或粉狀混合物，它既可由專用罐車運(yùn)輸?shù)焦さ丶铀韬褪褂?，也可采用包裝形式運(yùn)到工地拆包加水拌和使用。,商品砂漿簡(jiǎn)介,耐久性,經(jīng)濟(jì)性,和易性,外加劑,摻合料,高性能砂漿(High Performance Mortar),1、砂漿是由_、 _、 _、有時(shí)也加入適量摻合料和外加劑混合，在建筑工程中起_、 _、 作用的建筑工程材料，又稱為_的混凝土。,膠凝材料、細(xì)集料、水 粘結(jié)、鋪墊、傳遞應(yīng)力 無骨料,2、抹灰砂漿中摻入麻刀等纖維材料是為了什么?,減少收縮開裂,答案,答案,3、砂漿的和易性包括_和_兩方面的內(nèi)容。,流動(dòng)性、保水性,4、在低強(qiáng)度等級(jí)的砂漿中，使用石灰的主要目地和作用是_。,節(jié)約水泥，改善和易性,答案,答案,5、砌磚用的砂漿的強(qiáng)度主要取決于_和_。,水泥強(qiáng)度、水泥用量,6、新拌砂漿的稠度用_測(cè)定，以_來表示。,砂漿稠度測(cè)定儀、稠度值或沉入度,答案,答案,7、新拌砂漿的保水性以_測(cè)定，以_表示。,砂分層度測(cè)定儀、分層度,8、基層不吸水時(shí)，由強(qiáng)度計(jì)算公式，f28=Afc(C/WB)知，砌筑砂漿的強(qiáng)度主要取決于_、_。,水泥強(qiáng)度、灰水比或水灰比,答案,答案,9、砌筑開口多孔制品的砂漿,其強(qiáng)度主要取決于_、_。,水泥強(qiáng)度、水泥用量,10、測(cè)定砂漿抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是( ) mm。 A.70.770.770.7 B.707070 C.100100100 D.404040,A,答案,答案,11、新拌砂漿的和易性同混凝土相比不必考慮( )。 A.流動(dòng)性 B.粘聚性 C.保水性,B,12、砂漿的配合比設(shè)計(jì)時(shí)，試配強(qiáng)度公式fmh=fm+t。當(dāng)強(qiáng)度保證率為95%時(shí)，概率度t應(yīng)為( )。 A.1.645 B.2.05 C.0.645,C,答案,答案,13、 混合砂漿標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件是 A.溫度202 濕度90 % B.溫度204 濕度 6080 % C.溫度202 濕度6080 % D.溫度202 濕度80 %,C,14、砌筑砂漿為改善其和易性和節(jié)約水泥，常摻入( )。 A.石灰膏 B.麻刀 C.紙筋 D.石膏 E.黏土膏,AE,答案,答案,16、分析砌筑砂漿強(qiáng)度的主要影響因素。,對(duì)于砌筑不吸水底面的砂漿，其強(qiáng)度取決于水泥強(qiáng)度和水灰比； 對(duì)于砌筑吸水底面的砂漿，其強(qiáng)度取決于水泥強(qiáng)度和水泥用量。,答案,15、砂漿的稠度測(cè)定儀的試錐下沉深度（mm）來表示的，磚砌體砌筑砂漿采用的稠度宜為_ 。 A 2