砌筑砂浆

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砌筑砂浆是将砖、石、砌块等块材经砌筑成为砌体,起黏结、衬垫和传力作用的砂浆。道路和桥隧工程中,砌筑砂浆主要用来砌筑圬工桥涵、沿线挡土墙和隧道衬砌等砌体。

砌筑砂浆在建筑工程中用量最大,它起着黏结砖和砌块、传递荷载并使应力的分布较为均匀、协调变形的作用,从而提高砌体的强度、稳定性。同时,砌筑砂浆通过填充块状材料之间的缝隙,可提高建筑物保温、隔声、防潮等性能。

砌筑砂浆

分类

砌筑砂浆分为现场配制砂浆和预拌砂浆(商品砂浆)。

①现场配制砂浆:由水泥、细集料和水,以及根据需要加入的石灰、活性掺合料或外加剂在现场配制成的砂浆,分为水泥砂浆和水泥混合砂浆。

②预拌砂浆:专业生产厂生产的湿拌砂浆或干混砂浆。

组成

(1)水泥

水泥是砌筑砂浆的主要胶凝材料,常用水泥均可以用来配制砂浆。水泥品种的选择与混凝土相同,可根据砌筑部位、环境条件等选择适宜的水泥品种。通常对水泥的强度要求并不很高,一般采用中等强度等级的水泥就能够满足要求。在配制砌筑砂浆时,选择水泥强度等级一般为砂浆强度等级的4~5倍。但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。如果水泥强度等级过高,可适当掺入掺和料。不同品种的水泥,不得混合使用。为合理利用资源、节约材料,在配制砂浆时要尽量选用低强度等级水泥或砌筑水泥。对于一些特殊用途的砂浆,如修补裂缝、预制构件嵌缝、结构加固等,可采用膨胀水泥装饰砂浆采用白水泥与彩色水泥等。

(2)掺和料

为了改善砂浆的和易性和节约水泥,降低砂浆成本,在配制砂浆时,常在砂浆中掺入适量的磨细生石灰、石灰膏、石膏、粉煤灰、黏土膏、电石膏等物质作为掺和料。为了保证砂浆的质量,经常将生石灰先熟化成石灰膏。制成的膏类物质稠度一般为(120±5)mm,如果现场施工时,发现石灰膏稠度与试配时不一致。消石灰粉不得直接使用于砂浆中。

(3)聚合物

在许多特殊的场合可采用聚合物作为砂浆的胶凝材料,由于聚合物为链型或体型高分子化合物,且黏性好,在砂浆中可呈膜状大面积分布,因此可提高砂浆的黏结性、韧性和抗冲击性,同时也有利于提高砂浆的抗渗、抗碳化等耐久性能,但是可能会使砂浆抗压强度下降。常用的聚合物有聚醋酸乙烯酯、甲基纤维素醚、聚乙烯醇、聚酯树脂环氧树脂等。

(4)细集料

配制砂浆的细集料最常用的是天然砂。砂应符合混凝土用砂的技术性质要求。由于砂浆层较薄,因此砂的最大粒径应有所限制,理论上不应超过砂浆层厚度的1/5~1/4。例如,砖砌体用砂浆宜选用中砂,其最大粒径不大于2.5mm;石砌体用砂浆宜选用粗砂,其最大粒径不大于5.0mm;光滑的抹面及勾缝的砂浆宜采用细砂,其最大粒径不大于1.2mm。为保证砂浆质量,尤其在配制高强度砂浆时,应选用洁净的砂。因此对砂含泥量应予以限制,例如砌筑砂浆的砂含泥量不应超过5%。

砂的粗细程度对砂浆的水泥用量、和易性、强度及收缩等影响很大。

(5)水

拌制砂浆用水与混凝土拌和用水的要求相同,均需满足《混凝土用水标准》(JGJ 63—2006)的规定。

(6)外加剂

为改善新拌及硬化后砂浆的各种性能或赋予砂浆某些特殊性能,常在砂浆中掺入适量外加剂。为改善砂浆的和易性,提高砂浆的抗裂性、抗冻性及保温性,可掺入微沫剂、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。混凝土中使用的外加剂,对砂浆也具有相应的作用。

强度

根据2011年8月1日起正式实施的《JGJT 98-2010 砌筑砂浆配合比设计规程》规定,4.0.1水泥砂浆及预拌砌筑砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30;水泥混合砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15。

条文说明:根据国内砌筑砂浆的应用情况,M2.5等级砂浆使用较少,而配筋砌体结构需要砂浆具有较高的强度等级,且新型砌块的出现,高强度等级砂浆的需求越来越大,因此本次修订既要考虑到与现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003匹配,又要跟上砌筑砂浆的发展方向,去掉了M2.5等级砂浆,增加了M25、M30,将砌筑砂浆等级划分为:M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30共七个等级。

配合比

砌筑砂浆是将砖、石、砌块等黏结成为砌体的砂浆。砌筑砂浆主要起黏结、传递应力的作用,是砌体的重要组成部分。

砌筑砂浆可根据工程类别及砌体部位的设计要求,确定砂浆的强度等级,然后选定其配合比。一般情况下,可以查阅有关手册和资料来选择配合比,但如果工程量较大、砌体部位较为重要或掺入外加剂等非常规材料,为保证质量和降低造价,应进行配合比设计。经过计算、试配、调整,从而确定施工用的配合比。

目前常用的砌筑砂浆有水泥砂浆和水泥混合砂浆两大类。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ 98—2010)规定,现场配制水泥混合砂浆,配合比设计。

水泥砌筑砂浆配合比一般是M20水泥砂浆配合比、42.5Mpa砂子含泥量百分之5,体积比1:2:5每立方米=水泥+砂=457+1742重量比=水泥+砂=1+3.8河沙的含水率,百分之5到10都可以用这样的配比,也就是多加水可以但是不超过百分之5到10。

技术性质

砌筑砂浆用来砌筑砖石砌体,它填充砖石之间的空隙,并将其胶结成一个整体,使上层砖石所承受的荷载均匀的传至下层砖石。砂浆的质量是影响砌体强度、整体性和耐久性的一个重要因素。

新拌砂浆的性质

新拌砂浆的和易性是指砂浆易于施工,并能保证其质量的综合性能。和易性良好的砂浆,不仅在运输和施工过程中不易产生分层、析水等现象,而且容易在砖石上铺成均匀的薄层,并能与底层很好黏结,还可防止在施工过程中砂浆出现空缺等,既便于施工,又能提高砌体的质量。砂浆和易性的好坏,取决于它的流动性和保水性。

1.流动性(稠度)

砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力作用下是否易于流动的性能。流动性的大小以标准锥在砂浆中自由沉入10s时沉入深度的毫米数来表示,称为沉入度。砂浆的沉入度越大,表示砂浆的流动性越好。但砂浆的流动性应保持在一定的范围,若流动性过小,则不易施工操作;若流动性过大,则砂浆易分层、析水。

砂浆的流动性与胶凝材料的种类、用量及砂料的粒形、粒度、级配以及外加掺和料等因素有关。当胶凝材料和砂料用量一定时,砂浆的流动性主要取决于用水量,并随用水量的增多而增大。

砂浆的流动性根据砌体的种类、施工方法和气候条件等因素加以选择,须符合《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T 98—2010)的规定。一般对吸水性较强的砖砌体,砂浆的沉入度应稍大些,如烧结普通砖砌体,砂浆的沉入度为70~90mm;轻骨料混凝土小型空心砌块砌体,砂浆的沉入度为60~90mm;烧结多孔砖、空心砖砌体,砂浆的沉入度为60~80mm;烧结普通砖平拱式过梁、空斗墙、筒拱,普通混凝土小型空心砌块砌体,砂浆的沉入度为50~70mm;对吸水性较小的石砌体,砂浆的沉入度为30~50mm。当天气干燥炎热时,沉入度采用较大值;反之,当天气寒冷潮湿时,采用较小值。

2.保水性

砂浆的保水性是指砂浆保存水分的能力。反映了砂浆中各组分不易分离的性质。保水性不好的砂浆,在运输过程中容易泌水离析,砌筑时易被砖石所吸收,使砂浆变得干稠,致使施工困难,砌体质量降低。保水性良好的砂浆,砌筑时水分损失较慢,能保持较好的和易性,在砌筑过程中易铺成均匀密实的砂浆层,也可使砌体灰缝填筑密实,与砖石黏结牢固,保证砌筑质量。

保水率是衡量砂浆保水性能的指标。保水率应符合《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T 98—2010)的规定:水泥砂浆保水率不低于80%,水泥混合砂浆保水率不低于84%,预拌砌筑砂浆保水率不低于80%。

砂浆中胶凝材料用量愈多,其保水性就愈好。为保证水泥砂浆的保水性能,满足保水率要求,水泥砂浆最小水泥用量不宜小于200kg/m3,如果水泥用量太少,不能填充砂子孔隙,其稠度、保水率将无法保证。水泥混合砂浆中胶结料和掺和料(石灰膏、黏土膏等)总量在350kg/m3时,既满足和易性又满足试配强度的98%以上。水泥砂浆拌和物的表观密度不应小于1900kg/m3,水泥混合砂浆及预拌砌筑砂浆拌和物表观密度不应小于1800kg/m3。该表观密度值是对以砂为细骨料拌制的砂浆密度值的规定,不应包含轻骨料砂浆。

硬化砂浆的性质

硬化砂浆是将砖、石等砌体黏结成一整体,因此,它必须具有承受压力、传递压力及克服和抵御变形的能力,其性质主要有抗压强度、黏结强度和耐久性。

1.抗压强度

砌体中砂浆主要起着传布压力荷载的作用,因此抗压强度是砂浆的主要技术指标之一。砂浆抗压强度以边长为70.7mm的立方体标准试件,在标准条件下养护28d后测定。其中标准条件为:①水泥砂浆在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上;②水泥石灰混合砂浆在温度为(20±3)℃,相对湿度在60%~80%之间。

以上对于砌石砂浆,试件应采用有底试模成型;砌砖砂浆的试件则用无底试模,置于多孔吸水底面上成型。因此砌石工程所用的砂浆配合比,不适用于砌砖工程,否则将造成不必要的材料浪费。

水泥砂浆及预拌砂浆按其抗压强度大小一般分为7个强度等级:M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30。水泥混合砂浆的抗压强度等级为M5、M7.5、M10、M15。

影响砂浆抗压强度的因素除了自身组成的材料及配合比(砂、水泥、掺和料等的数量、种类和水)外,还与砂浆黏结面的吸水性、粗糙程度等状况有关。

2.黏结强度

砂浆的黏结强度是影响砌体结构抗剪强度、抗裂性、抗震性等的重要因素。为了保证砌体的整体性和质量,浆与砖石必须黏结牢固,即应有足够的黏结强度。影响黏结强度的因素很多,如砂浆的抗压强度、砂浆的配合组成、砖石的湿度及表面状态、砌筑和养护条件等。一般来说,砂浆的黏结强度随其抗压强度的增大而提高。

3.耐久性

耐久性是砂浆的一个重要技术性能。砂浆应与基底材料有良好的黏结力,较小的收缩变形。水工砂浆经常遭受环境水的作用,故除强度外,还应具有抗渗、抗冻、抗冲刷和抗侵蚀等性能。对有冻融循环要求的建筑物,需要对其做冻融试验,要求砂浆的抗压强度损失率不得大于25%,质量损失率不得大于5%。

影响砂浆耐久性的因素,与混凝土基本相同,提高砂浆耐久性的措施,主要是提高其密实性,其中严格控制水灰比,是一个重要的措施。

不同用处的砂浆,其耐久性的要求也不相同。对与水接触的抹面砂浆、勾缝砂浆、防水砂浆及预缩砂浆等,均要求较高的耐久性。对于砌筑砂浆,当有抗渗性等要求时,往往采用其他防护措施,如采用混凝土防渗面板、沥青防渗层、水泥砂浆勾缝等。

材料选择

原材料的质量是影响砂浆性能的重要因素。砂浆中各种原材料的质量要求,基本上与混凝土相同。水泥品种的选择原则与混凝土相同。水泥强度等级过高,将使砂浆中水泥用量不足而导致和易性不良。

对砂料中黏土及淤泥含量,常做以下限制:M5以上的砂浆,其砂含泥量不应超过5%;强度等级为M2.5的水泥混合砂浆,砂的含泥量不应超过10%。对于质量不符合规定要求的原材料,应采取相应的技术措施,并经技术经济论证后才能应用。

最后更新:2023-10-31