建筑砂浆教学文案.ppt

建筑砂浆 他们在开采石灰岩的时候他们在开采石灰岩的时候,於维苏威山的於维苏威山的斜坡上无意中发现了一种含有矽石和矾土的斜坡上无意中发现了一种含有矽石和矾土的矿物质矿物质.这座火山在公元七十九年爆发这座火山在公元七十九年爆发,导致导致庞比古城被熔岩所覆盖了。罗马人发现的矿庞比古城被熔岩所覆盖了。罗马人发现的矿物质与石灰岩混合燃烧后物质与石灰岩混合燃烧后,便成为水泥便成为水泥.水泥水泥再与水和砂混和再与水和砂混和,便产生出一种可在水底或空便产生出一种可在水底或空气中硬化的水泥砂浆气中硬化的水泥砂浆.这种特别的水泥砂浆比这种特别的水泥砂浆比一般的石灰岩砂浆更加坚硬一般的石灰岩砂浆更加坚硬,黏贴性更强黏贴性更强,而而且快乾且快乾 砂浆砂浆（Mortar）是由胶凝材料胶凝材料（cementitious material）、细集料、水按适当比例，有时还加入适量掺合料和外加剂配制而成，所以可看作是一种细骨料混凝土。砂浆在土木工程中用途广泛，而且用量也相当大。建筑砂浆用途建筑砂浆用途砂浆砂浆细骨料混凝土细骨料混凝土胶结砖、石或砌块，构成砌体；胶结砖、石或砌块，构成砌体；镶贴花岗岩、大理石、水磨石、贴面砖、瓷砖、镶贴花岗岩、大理石、水磨石、贴面砖、瓷砖、马赛克；马赛克；填充砖墙勾缝和大型墙板的接缝；填充砖墙勾缝和大型墙板的接缝；墙面、地面、梁柱结构表面的抹面。墙面、地面、梁柱结构表面的抹面。砂浆类型砂浆类型v 粘结功能为主：粘结功能为主：砌筑砂浆、墙地砖粘结砂浆、砌筑砂浆、墙地砖粘结砂浆、锚固砂浆；锚固砂浆；v 表面处理为主：表面处理为主：抹面砂浆、装饰砂浆；抹面砂浆、装饰砂浆；v 防护作用为主：防护作用为主：防水砂浆、耐磨砂浆、绝热防水砂浆、耐磨砂浆、绝热 砂浆、吸声砂浆等；砂浆、吸声砂浆等；v 修补功能为主：修补功能为主：修补砂浆（如环氧砂浆修补修补砂浆（如环氧砂浆修补 机场跑道等）。机场跑道等）。v 可以把混凝土设想成为用砂浆把粗骨料包裹可以把混凝土设想成为用砂浆把粗骨料包裹（胶结）起来，形成一体，构成强度；（胶结）起来，形成一体，构成强度；v 而而“建筑砂浆建筑砂浆”是用砂浆把砖、石、砌块、墙、是用砂浆把砖、石、砌块、墙、地面、墙地砖胶结起来。因此讨论砂浆的性质时，地面、墙地砖胶结起来。因此讨论砂浆的性质时，要把砂浆与与之接触的材料一并进行考虑。要把砂浆与与之接触的材料一并进行考虑。本章内容本章内容5.15.1 砂浆的组成材料砂浆的组成材料5.25.2 砂浆的技术性质砂浆的技术性质5.35.3 砂浆的配合比设计砂浆的配合比设计5.45.4 砂浆强度评价中的问题砂浆强度评价中的问题5.55.5 建筑砂浆的发展方向建筑砂浆的发展方向掺合料掺合料外加剂外加剂5.1 5.1 砂浆的组成材料砂浆的组成材料细骨料细骨料胶凝材料胶凝材料普通砂、普通砂、SiC、SiO2、轻细骨料、轻细骨料减水剂、早强剂、促凝剂等减水剂、早强剂、促凝剂等粉煤灰、硅灰、矿渣粉煤灰、硅灰、矿渣气硬性、水硬性、气硬性、水硬性、有机、混合有机、混合低标号水泥、砌筑水泥5.2 5.2 砂浆的技术性质砂浆的技术性质 新拌砂浆的和易性；新拌砂浆的和易性；流动性、保水性流动性、保水性 硬化砂浆的强度和强度等级；硬化砂浆的强度和强度等级；砂浆粘结力砂浆粘结力（粘聚性）（粘聚性）新拌砂浆的流动性新拌砂浆的流动性v 水泥净浆水泥净浆标准稠度用水量标准稠度用水量v 混凝土混凝土 坍落度、维勃稠度坍落度、维勃稠度v 砂浆砂浆沉入度沉入度砂浆稠度测定仪示意图砂浆稠度测定仪示意图齿条测杆指针刻度盘滑杆固定螺丝固锥体固锥筒砂浆流动性参考表砂浆流动性参考表(沉入度沉入度mm)mm)摘自砌体工程施工及验收规范GB50203-98砌体种类砌体种类干燥气候或干燥气候或多孔吸水材多孔吸水材料料寒冷气候寒冷气候或密实材或密实材料料砖砌体砖砌体80-10080-10060-8060-80普通毛砌体普通毛砌体60-7060-7040-5040-50振捣毛砌体振捣毛砌体20-3020-3010-2010-20炉渣混凝土炉渣混凝土砌体砌体70-9070-9050-7050-70抹灰工程抹灰工程机械施工机械施工 手工操作手工操作准备层准备层80-9080-90110-120110-120底层底层70-8070-8070-8070-80面层面层70-8070-8090-10090-100灰浆面层灰浆面层-90-12090-120砂浆的保水性砂浆的保水性用用分层度分层度表示表示v 先测沉入量（先测沉入量（L L1 1）；）；v 装入分层度测定仪装入分层度测定仪静置静置30min30min，去掉上，去掉上层层200mm200mm厚砂浆，再厚砂浆，再测定沉入量（测定沉入量（L L2 2）；）；v 分层度分层度=L=L1 1-L-L2 2150mm100 200无底圆筒有底圆筒连接螺栓砂浆分层度筒示意图砂浆分层度筒示意图v 保水性好的砂浆分层度小，分层度一般保水性好的砂浆分层度小，分层度一般以以10-20mm10-20mm为宜。水泥砂浆的分层度一般不为宜。水泥砂浆的分层度一般不超过超过30mm30mm，水泥混合砂浆不宜超过，水泥混合砂浆不宜超过20mm20mm。v 掺入可塑性混合材料（石灰膏、粘土膏）掺入可塑性混合材料（石灰膏、粘土膏）的砂浆，其保水性都很好。掺入量较大后的砂浆，其保水性都很好。掺入量较大后可以得到可以得到0 0分层度的砂浆，但其硬化收缩强分层度的砂浆，但其硬化收缩强烈，硬化后易发生干缩裂缝。烈，硬化后易发生干缩裂缝。骨料的内摩擦力骨料的内摩擦力水泥浆的稠度水泥浆的稠度影响新拌砂浆和易性的因素影响新拌砂浆和易性的因素外因外因内因内因水灰比细骨料形状、级配、细度模数、水泥净浆层厚度搅拌时间、温度等硬化砂浆的强度和强度等级硬化砂浆的强度和强度等级v（普通）混凝土：（普通）混凝土：150150150mm150150150mm，C7.5 C7.5、C10C10、C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35 C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60；v 砂浆：砂浆：70.770.770.7mm70.770.770.7mm无底试模，无底试模，M2.5 M2.5、M5M5、M7.5M7.5、M10M10、M15M15、M20M20 养护条件：养护条件：203203，相对湿度，相对湿度90%90%以上（混合以上（混合砂浆砂浆60-80%60-80%）95%强度保证率砂浆强度经验公式砂浆强度经验公式v 对于不吸水底面（如密实石材）：对于不吸水底面（如密实石材）：f fmumu=0.29f=0.29fcece(-0.40)(-0.40)v 对于吸水底面（如砖、多孔材料）：此时砂浆对于吸水底面（如砖、多孔材料）：此时砂浆中的水分被底面吸收，砂浆中保留的水分是固定中的水分被底面吸收，砂浆中保留的水分是固定的。的。f fmumu=f=fceceQQc cA/1000+BA/1000+B（对于水泥混合砂浆：A=3.03，B=-15.09）C CW W砂浆粘结力（粘聚性）砂浆粘结力（粘聚性）v指砂浆与基底材料之间的粘结，与砂浆及基底指砂浆与基底材料之间的粘结，与砂浆及基底材料（表面状态、清洁程度、润湿情况）的性材料（表面状态、清洁程度、润湿情况）的性质都有关系。质都有关系。v通常砂浆的强度大粘结力也大；通常砂浆的强度大粘结力也大；v基底材料是润湿的、粗糙的、表面清洁的，则基底材料是润湿的、粗糙的、表面清洁的，则粘结越好；粘结越好；v砂浆粘结力还与养护条件有关。砂浆粘结力还与养护条件有关。5.3 5.3 砂浆的配合比设计砂浆的配合比设计v 要求：要求：强度、耐久性要求；强度、耐久性要求；和易性要求；和易性要求；技术经济合理。技术经济合理。v 配合比设计过程：配合比设计过程：初步配合比的计算；初步配合比的计算；沉入度、分层度及强度检验；沉入度、分层度及强度检验；水分校正。水分校正。砂浆的初步配合比的计算砂浆的初步配合比的计算v计算砂浆的配制强度；计算砂浆的配制强度；v计算每计算每m m3 3砂浆中的水泥用量砂浆中的水泥用量Q QC C(kg/m(kg/m3 3)；v若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量Q QD D(kg/m(kg/m3 3)；v确定砂用量确定砂用量Q QS S(kg/m(kg/m3 3)；v确定水用量确定水用量Q QW W(kg/m(kg/m3 3)。计算砂浆的配制强度计算砂浆的配制强度砂浆试配强度砂浆试配强度:f fm,om,o=f=fm,km,k-t-t f fm,km,k为砂浆强度设计标准值。对于砂浆为砂浆强度设计标准值。对于砂浆f fm,km,k值未知，值未知，只知砂浆设计强度只知砂浆设计强度f f2 2(砂浆抗压强度平均值砂浆抗压强度平均值)，即：，即：f f2 2=f=fm,km,k+故有：故有：f fm,om,o=f=f2 2-(1+t)-(1+t)当当P=95%P=95%，t=-1.645t=-1.645，得到：，得到：f fm,om,o=f=f2 2+0.645+0.645 砂浆强度标准差砂浆强度标准差 取值取值 施工水平施工水平M2.5M2.5M5M5M7.5M7.5M10M10M15M15M20M20优良优良0.500.501.001.001.501.502.002.003.003.004.004.00一般一般0.620.621.251.251.881.882.502.503.753.755.005.00较差较差0.750.751.501.502.252.253.003.004.504.506.006.00无统计数据时按下表取值：无统计数据时按下表取值：每每m m3 3砂浆中的水泥用量砂浆中的水泥用量Q QC C(kg/m(kg/m3 3)对于水泥混合砂浆：对于水泥混合砂浆：Q QC C=对于水泥砂浆，对于水泥砂浆，Q QC C值按下表选用：值按下表选用：1000(f1000(fm,om,o+15.09)+15.09)3.03f3.03fceceM2.5-M5M2.5-M5M7.5-M10M7.5-M10M15M15M20M20200-230200-230230-280230-280280-340280-340340-400340-400计算掺合料用量计算掺合料用量Q QD D(kg/m(kg/m3 3)Q QD D=Q=QA A Q QC C其中水泥与掺合料总量其中水泥与掺合料总量Q QA A在在300-350 kg/m300-350 kg/m3 3之间之间石灰、粘土膏使用时的稠度为石灰、粘土膏使用时的稠度为120士士5；对于不同稠度的；对于不同稠度的石灰膏，可按表石灰膏，可按表5-4进行换算进行换算。确定砂用量确定砂用量Q QS S(kg/m(kg/m3 3)设干燥砂的堆积密度为设干燥砂的堆积密度为 s s(kg/m(kg/m3 3)，则每则每m m3 3砂浆用量为：砂浆用量为：Q QS S=1=1 s s确定水用量确定水用量Q QW W(kg/m(kg/m3 3)用水量对砂浆强度的影响不大，根据施工要用水量对砂浆强度的影响不大，根据施工要求确定稠度或用水量，也可以按下表选用：求确定稠度或用水量，也可以按下表选用：混合砂浆混合砂浆水泥砂浆水泥砂浆240-310240-310270-330270-330v【例【例 】某工程用砌砖砂浆设计强度等级为】某工程用砌砖砂浆设计强度等级为 1010、要求稠度为要求稠度为8080100100的水泥石灰砂浆，现有砌筑水的水泥石灰砂浆，现有砌筑水泥的强度为泥的强度为32.5MPa32.5MPa，细集料为堆积密度，细集料为堆积密度1450kg1450kgm m3 3的中砂，含水率为的中砂，含水率为2%2%，已有石灰膏的稠度为，已有石灰膏的稠度为100mm100mm；施工水平一般。计算此砂浆的配合比。施工水平一般。计算此砂浆的配合比。解解根据已知条件，施工水平一般的根据已知条件，施工水平一般的M10M10砂浆的标准差砂浆的标准差=2.5 MPa=2.5 MPa（表（表5-35-3），则此砂浆的试配强度为），则此砂浆的试配强度为 f fm m，0 0=f=f2 2+0.645=10+0.6452.5=11.6 MPa +0.645=10+0.6452.5=11.6 MPa 计算水泥用量计算水泥用量 由由 A=3.03 A=3.03，B=B=15.0915.09Q Qc c=1000=1000（11.6+15.0911.6+15.09）/3.0332.5=271 kg/m/3.0332.5=271 kg/m3 3计算石灰膏用量计算石灰膏用量D D Q QA A=330=330 D D一一Q Qc c=330=330271=59 kg/m271=59 kg/m3 3查表查表5-45-4得稠度为得稠度为100 mm 100 mm 石灰膏换算为石灰膏换算为 120 120时需乘以时需乘以0.970.97，则应掺加石灰膏量为，则应掺加石灰膏量为 59 0.97=57 kg/m 59 0.97=57 kg/m3 3 砂用量为砂用量为 Q Qs s=1=10 0干干=1450=1450（0.020.02）=1479 kg/m=1479 kg/m3 3选择用水量为选择用水量为 300 kg/m 300 kg/m3 3 则砂浆的设计配比为：则砂浆的设计配比为：水泥：石灰膏：砂：水水泥：石灰膏：砂：水=271=271：5757：14791479：300300该砂浆的设计配比亦可表示为：该砂浆的设计配比亦可表示为：水泥：石灰膏：砂水泥：石灰膏：砂=1=1：0.210.21：5.465.46，用水量，用水量为为 300 kg/m 300 kg/m3 3需要说明的问题需要说明的问题v用于砌筑砖砌体的砂浆，砂子的最大粒径不得大于2.5mm。v砂子中含有少量泥，可改善砂浆的粘聚性和保水性，对于强度等级M2.5以上的砌筑砂浆砂含泥量应小于5%；强度等级为M2.5的砌筑砂浆砂含泥量应小于10%。【案例【案例1】选用水泥不当造成砂浆抹灰层开裂】选用水泥不当造成砂浆抹灰层开裂 概况概况某六层商用综合楼为混凝土框架整体式楼(屋)盖结构。结构构件处于潮湿大气环境，为防止冷凝结露而带来危害，现浇混凝土楼板顶棚面层为厚20mm 13水泥砂浆抹灰，涂料二度刷白。水泥砂浆采用42.5R普通硅酸盐水泥及当地优质河砂(中砂)。顶棚抹灰层在施工后1周内普遍开裂，不规则裂缝宽度0.20.6mm不等，裂缝间距约4060cm，且有通长裂缝。分析分析经观察和分析，裂缝只出现在抹灰层，且无一定规则，因此，可以排除因地基沉陷、结构变形、构件挠度、错位等引的开裂。经检验，工程选用42.5R普通硅酸盐水泥。所选用的42.5R普通硅酸盐水泥的特点是：凝结硬化快，早期强度高，收缩大，易使抹灰层产生收缩裂缝。加之在抹灰后浇水养护不够，使收缩加剧，最终造成砂浆抹灰层开裂。【案例2】砂浆质量问题砂浆质量问题概况概况某工地现场配制M10砌筑砂浆时，把水泥直接倒在砂堆上，再人工搅拌。拌合后发现该砂浆的和易性和粘结力都较差。请分析原因。分析分析首先，砂浆的均匀性有问题。将水泥直接倒入砂堆上，采用人工搅拌的方式往往会导致水泥和砂混合不够均匀，使强度波动大，应加入搅拌机中搅拌。其次，仅以水泥与砂配制强度等级较低（如本案例M10）的砌筑砂浆时，一般只需少量水泥就可满足强度要求，但这样使得胶凝材料量不足，砂浆的流动性和保水性较差，粘结力较低。通常可掺入少量石灰膏、石灰粉或微沫剂等以改善砂浆和易性，提高粘结力。【案例3】以硫铁矿渣配制建筑砂浆的质量问题概况概况上海市某中学教学楼为五层内廊式砖混结构，工程交工验收时质量良好。但使用半年后，发现砖砌体出现裂缝，墙面抹灰层起壳。继续观察一年后发现，建筑物裂缝严重，以致成为危房不能使用。该工程砂浆采用硫铁矿渣代替建筑砂，硫铁矿渣中含硫量较高，有的高达4.6。请分析其原因。分析分析由于硫铁矿渣中的三氧化硫和硫酸根离子会与水泥或石灰膏反应，生成水化硫铝酸钙或硫酸钙，产生体积膨胀，导致砖砌体开裂，墙面抹灰层开裂。又因硫铁矿渣中硫含量较多，所以会在砂浆硬化后不断生成此类体积膨胀的水化产物，致使建筑物裂缝越来越严重。5.4 5.4 砂浆强度评价中的问题砂浆强度评价中的问题 强度试块制作与实际应用的差别；强度试块制作与实际应用的差别；无底试模，试件设计是单面吸水（下侧用普通无底试模，试件设计是单面吸水（下侧用普通粘土砖吸水），而作为砌筑砂浆时却是双面吸水。粘土砖吸水），而作为砌筑砂浆时却是双面吸水。试块养护试块养护203203，相对湿度，相对湿度90%90%以上（混合砂以上（混合砂浆为浆为60-80%60-80%），条件要求很严，而实际砂浆应用时，），条件要求很严，而实际砂浆应用时，一旦上墙就任凭风吹雨淋。可见一旦上墙就任凭风吹雨淋。可见养护后的砂浆与砌养护后的砂浆与砌体实际砂浆也明显不同。体实际砂浆也明显不同。强度试验，试块尺寸强度试验，试块尺寸70.770.770.7mm70.770.770.7mm为为一立方体，而实际砌体中的砂浆是一扁平体。前一立方体，而实际砌体中的砂浆是一扁平体。前者厚度者厚度70.7mm70.7mm，后者厚度为，后者厚度为102mm102mm明显不一样。明显不一样。因而因而试块强度并不代表真实强度试块强度并不代表真实强度。砂浆的强度除了要反映其本身的强度外，还砂浆的强度除了要反映其本身的强度外，还要要考虑其与接触材料之间的结合强度考虑其与接触材料之间的结合强度。用自身的。用自身的强度去判断砂浆与接触材料的结合强度，是不严强度去判断砂浆与接触材料的结合强度，是不严密的。密的。5.5 5.5 建筑砂浆的发展方向建筑砂浆的发展方向 砂浆要胶结的材料性质各异，因此应该砂浆要胶结的材料性质各异，因此应该开发与各种被胶结的材料相适合的开发与各种被胶结的材料相适合的专用砂专用砂浆浆，即砂浆的品种多样化发展；，即砂浆的品种多样化发展；砂浆的强度分布也呈现概率分布，因此砂浆的强度分布也呈现概率分布，因此砂浆也应同混凝土一样，发展砂浆也应同混凝土一样，发展商品砂浆商品砂浆，才能适应建筑工业化水平的提高；才能适应建筑工业化水平的提高；高性能砂浆高性能砂浆的开发与应用。的开发与应用。商品砂浆简介v预拌砂浆是指水泥、砂、保水增稠材料、粉煤灰、水和外加剂等组分按一定比例，在集中搅拌站（厂）经计量、拌制后，用搅拌运输车运至使用地点，放入密闭容器储存，并在规定时间内使用完毕的砂浆拌合物。v干粉砂浆是指由专业生产厂家生产的，经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物，它既可由专用罐车运输到工地加水拌和使用，也可采用包装形式运到工地拆包加水拌和使用。耐久性耐久性经济性经济性高性能砂浆高性能砂浆(High Performance Mortar)(High Performance Mortar)和易性和易性外加剂外加剂掺合料掺合料1、砂浆是由_、_、_、有时也加入适量掺合料和外加剂混合，在建筑工程中起_、_、作用的建筑工程材料，又称为_的混凝土。胶凝材料、细集料、水 黏结、铺垫、传递应力 无骨料2、抹灰砂浆中掺入麻刀等纤维材料是为了什么?减少收缩开裂 答案答案 练习题练习题3、砂浆的和易性包括_和_两方面的内容。流动性、保水性 4、在低强度等级的砂浆中，使用石灰的主要目地和作用是_。节约水泥，改善和易性 答案答案5、砌砖用的砂浆的强度主要取决于_和_。水泥强度、水泥用量 6、新拌砂浆的稠度用_测定，以_来表示。砂浆稠度测定仪、稠度值或沉入度 答案答案7、新拌砂浆的保水性以_测定，以_表示。砂分层度测定仪、分层度 8、基层不吸水时，由强度计算公式，f28=Afc(C/WB)知，砌石砂浆的强度主要取决于_、_。水泥强度、灰水比或水灰比 答案答案9、砌筑开口多孔制品的砂浆,其强度主要取决于_、_。水泥强度、水泥用量 10、测定砂浆抗压强度的标准尺寸是()mm。A.70.770.770.7 B.707070 C.100100100 D.404040 A 答案答案11、新拌砂浆的和易性同混凝土相比不必考虑()。A.流动性B.粘聚性C.保水性 B 12、砂浆的配合比设计时，试配强度公式fmh=fm+t。当强度保证率为95%时，概率度t应为()。A.1.645B.2.05C.0.645 C 答案答案13、混合砂浆标准养护条件是 A.温度203 湿度90%B.温度204 湿度 6080%C.温度203 湿度6080%D.温度202 湿度80%C 14、砌筑砂浆为改善其和易性和节约水泥，常掺入()。A.石灰膏 B.麻刀 C.纸筋 D.石膏 E.黏土膏 AE 答案答案16、分析砌筑砂浆强度的主要影响因素。对于砌筑不吸水底面的砂浆，其强度取决于水泥强度和水灰比；对于砌筑吸水底面的砂浆，其强度取决于水泥强度和水泥用量。答案15、砂浆的稠度测定仪的试锥下沉深度（mm）来表示的，砖砌体砌筑砂浆采用的稠度宜为_。A 20-30 B 50-70 C 70-100 D 90-120答案C17、土木工程中，要求砌筑砂浆有哪些性质？(1)新拌砂浆应具有良好的和易性。(2)硬化砂浆应具有一定的强度、良好的 粘结力等力学性能。(3)硬化砂浆应具有良好的耐久性。（4）砂浆的变形不易太大，其凝结时间 应满足相关要求。答案18、混合砂浆中加入石灰膏的目的是什么 石灰膏的主要成分是氢氧化钙，颗粒细小，属胶体范围，表面积很大，吸附水的能力很强，所以保水性好，使混合砂浆易于砌筑。答案此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢