土木工程材料第5章砂漿課件

第五章砂漿

砂漿是由膠結(jié)料、細骨料、摻加料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。

第一節(jié)砌筑砂漿

將磚、石、砌塊等粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿起著膠結(jié)塊材和傳遞荷載的作用，是砌體的重要組成部分。

1.砌筑砂漿的組成材料

（1）膠結(jié)料及摻加料

砌筑砂漿常用的膠凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。

砌筑砂漿用水泥的強度等級應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行選擇。水泥砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于32.5級；水泥混合砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于42.5級。

為改善砂漿和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂漿中摻入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，這樣配制的砂漿稱水泥混合砂漿。這些材料不得含有影響砂漿性能的有害物質(zhì)，含有顆粒或結(jié)塊時應(yīng)用３ｍｍ的方孔篩過濾。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。

2．砌筑砂漿拌和物的技術(shù)性質(zhì)

(1)砂漿的流動性

表示砂漿在自重或外力作用下流動的性能稱為砂漿的流動性，也叫稠度。表示砂漿流動性大小的指標是沉入度，它是以砂漿稠度儀測定的，其單位為ｍｍ。工程中對砂漿稠度選擇的依據(jù)是砌體類型和施工氣候條件，可參考P163表8-1選用。影響砂漿流動性的因素有：砂漿的用水量、膠凝材料的種類和用量、集料的粒形和級配、外加劑的性質(zhì)和摻量、拌和的均勻程度等。（2）砂漿的保水性

攪拌好的砂漿在運輸、停放和使用過程中，阻止水分與固體料之間、細漿體與集料之間相互分離，保持水分的能力為砂漿的保水性。加入適量的微沫劑或塑化劑，能明顯改善砂漿的保水性和流動性。砂漿的保水性用砂漿分層度儀測定，以分層度（㎜）表示。分層度過大，表示砂漿易產(chǎn)生分層離析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂漿分層度不應(yīng)大于３０㎜。分層度過小，容易發(fā)生干縮裂縫，故通常砂漿分層度不宜小于１０㎜。(3)凝結(jié)時間

建筑砂漿凝結(jié)時間，以貫入阻力達到0.5ＭＰa為評定依據(jù)。水泥砂漿不宜超過８ｈ，水泥混合砂漿不宜超過10ｈ，加入外加劑后應(yīng)滿足設(shè)計和施工的要求。

對于水泥砂漿，可采用下列強度公式估算：

（１）不吸水基層（如致密石材）這時影響砂漿強度的主要因素與混凝土基本相同，即主要決定于水泥強度和水灰比。計算公式如下：

（２）

吸水基層（如粘土磚及其他多孔材料）這時由于基層能吸水，當(dāng)其吸水后，砂漿中保留水分的多少取決于其本身的保水性，而與水灰比關(guān)系不大。因而，此時砂漿強度主要決定于水泥強度及水泥用量。計算公式如下：

3.2砌筑砂漿的粘結(jié)強度

砌筑砂漿必須有足夠的粘結(jié)力，才能將磚石粘結(jié)為堅固的整體，砂漿粘結(jié)力的大小，將影響砌體的抗剪強度、耐久性、穩(wěn)定性及抗振能力。通常粘結(jié)力隨砂漿抗壓強度的提高而增大。砂漿粘結(jié)力還與砌筑材料的表面狀態(tài)、潤濕程度、養(yǎng)護條件等有關(guān)。

砌筑砂漿現(xiàn)場強度標準差σ應(yīng)按下式計算：

式中fi——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿第ｉ組試件的強度（MPa）；

——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿ｎ組試件強度的平均值（MPa）；

ｎ——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，ｎ≧25。當(dāng)無近期統(tǒng)計資料時，砂漿現(xiàn)場強度標準差可參考表4-45。(２)．計算每立方米砂漿中水泥用量Ｑc(kg／ｍ３)

每立方米砂漿中水泥用量，可按下式計算：

當(dāng)水泥砂漿中的計算用量不足200kg／m3時，應(yīng)按200kg／m3采用。(４)確定砂用量Qs（kg／ｍ３）

Qs=1×ρ0干

式中ρ0干——砂干燥狀態(tài)（含水率小于0.5％）的堆積密度。

(５)確定用水量Qw（kg／ｍ3）

按砂漿稠度要求，根據(jù)經(jīng)驗選定。一般混合砂漿約為：260～300kg／ｍ３，水泥砂漿約為270～330kg／ｍ３。

二.水泥砂漿配合比設(shè)計由于水泥砂漿按配合比設(shè)計規(guī)程計算時，普遍出現(xiàn)水泥用量偏少現(xiàn)象。這主要是因為水泥強度太高（即使是32.5級的水泥）和砂漿強度太低的緣故。為此規(guī)程規(guī)定，水泥砂漿配合比用料可參照美國ASTM和英國BS標準直接查表選用，見下表。每立方米砂漿各材料用量表中水泥采用32.5級，當(dāng)大于32.5級時，水泥用量宜取下限。砂漿強度等級水泥用量（kg）砂用量（kg）用水量（kg）M2.5、M5200～2301m3干砂的堆積密度值270～330M7.5、M10220～280M15280～340M20340～400三.試配與調(diào)整

按計算配合比，采用工程實際使用材料進行試拌，測定其拌合物的稠度和分層度，若不能滿足要求，則應(yīng)調(diào)整用水量或摻加料，直到符合要求為止。然后，確定試配時的砂漿基準配合比。試配時至少應(yīng)采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水泥用量按基準配合比分別增加及減少１０％，在保證稠度、分層度合格的條件下，可將用水量或摻加料用量作相應(yīng)調(diào)整。

對三個不同的配合比，經(jīng)調(diào)整后，應(yīng)按有關(guān)標準的規(guī)定成型試件，測定砂漿強度等級，并選定符合強度要求的且水泥用量較少的砂漿配合比。

查表得稠度為100mm石灰膏換算為120ｍｍ時需乘以0.97，則應(yīng)摻加石灰膏量為

59×0.97=57kg/m3

砂用量為Qs=1×ρ0干=1450×（１＋0.02）=1479kg/m3

選擇用水量為300kg/m3

則砂漿的設(shè)計配比為：

水泥：石灰膏：砂：水=271：57：1479：300

該砂漿的設(shè)計配比亦可表示為：

水泥：石灰膏：砂=1：0.21：5.46，用水量為300kg/m3

第二節(jié)抹面砂漿

抹面砂漿也稱抹灰砂漿，用以涂抹在建筑物或建筑構(gòu)件的表面，兼有保護基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。抹面砂漿的主要組成材料仍是水泥、石灰或石膏以及天然砂等，對這些原材料的質(zhì)量要求同砌筑砂漿。但根據(jù)抹面砂漿的使用特點，對其主要技術(shù)要求不是抗壓強度，而是和易性及其與基層材料的粘結(jié)力。為此，常需多用一些膠結(jié)材料，并加入適量的有機聚合物以增強粘結(jié)力。另外，為減少抹面砂漿因收縮而引起開裂，常在砂漿中加入一定量纖維材料。

工程中配制抹面砂漿和裝飾砂漿時，常在水泥砂漿中摻入占水泥質(zhì)量10％左右的聚乙烯醇縮甲醛膠（俗稱107膠）或聚醋酸乙烯乳液等。砂漿常用的纖維增強材料有麻刀、紙筋、稻草、玻璃纖維等。常用的抹面砂漿有石灰砂漿、水泥混合砂漿、水泥砂漿、麻刀石灰漿（簡稱麻刀灰）、紙筋石灰漿（簡稱紙筋灰）等。

抹面砂漿第三節(jié)裝飾砂漿

裝飾砂漿是指用作建筑物飾面的砂漿。它是在抹面的同時，經(jīng)各種加工處理而獲得特殊的飾面形式，以滿足審美需要的一種表面裝飾。

裝飾砂漿飾面可分為兩類，即灰漿類飾面和石碴類飾面。

灰漿類飾面是通過水泥砂漿的著色