土木工程材料第5章砂浆.ppt

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1、第五章第五章 砂砂 浆浆 砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当比例配制而成的建筑材料。适当比例配制而成的建筑材料。第一节第一节 砌筑砂浆砌筑砂浆 将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材胶结块材和和传递荷载传递荷载的的作用，是砌体的重要组成部分。作用，是砌体的重要组成部分。v1.1.砌筑砂浆的组成材料砌筑砂浆的组成材料v（1 1）胶结料及掺加料）胶结料及掺加料v 砌筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。砌筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。v

2、砌筑砂浆用水泥的强度等级应根据设计要求进行选择。砌筑砂浆用水泥的强度等级应根据设计要求进行选择。水泥水泥砂浆砂浆采用的水泥，其强度等级采用的水泥，其强度等级不宜大于级不宜大于级；水泥混合砂浆水泥混合砂浆采采用的水泥，其强度等级用的水泥，其强度等级不宜大于级不宜大于级。v 为改善砂浆和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂浆中为改善砂浆和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂浆中掺入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，这样配制的砂浆称掺入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，这样配制的砂浆称水水泥混合砂浆泥混合砂浆。这些材料不得含有影响砂浆性能的有害物质，。这些材料不得含有影响砂浆性能的有害物质，含有颗粒或结块时应用含有

3、颗粒或结块时应用的方孔筛的方孔筛过滤。过滤。v消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。v()细集料细集料 砌筑砂浆用砂宜选用砌筑砂浆用砂宜选用中砂中砂，其中毛石砌体宜选，其中毛石砌体宜选用用粗砂粗砂。砂的含泥量不应超过。砂的含泥量不应超过。强度等级为。强度等级为的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过1010。v(3(3）外加剂）外加剂 与混凝土中掺加外加剂一样，为改善砂浆的某与混凝土中掺加外加剂一样，为改善砂浆的某些性能，也可加入塑化、早强、防冻、缓凝等作用些性能，也可加入塑化、早强、防冻、缓凝等作用的外加剂。一般应使用的外加剂。一般应使用

4、无机外加剂无机外加剂，其品种和掺量，其品种和掺量应经试验确定。应经试验确定。v（4 4）水）水 砂浆用水的要求与混凝土的要求相同。砂浆用水的要求与混凝土的要求相同。v2 2砌筑砂浆拌和物的技术性质砌筑砂浆拌和物的技术性质v(1)(1)砂浆的流动性砂浆的流动性 表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能称为砂浆的流动性，也叫称为砂浆的流动性，也叫稠度稠度。表示砂浆流动。表示砂浆流动性大小的指标是性大小的指标是沉入度沉入度，它是以砂浆稠度仪测，它是以砂浆稠度仪测定的，其单位为。工程中对砂浆稠度选择定的，其单位为。工程中对砂浆稠度选择的依据是砌体类型和施工气候条件，可参

5、考的依据是砌体类型和施工气候条件，可参考P163P163表表8-18-1选用。选用。v 影响砂浆流动性的因素有：砂浆的用水量、影响砂浆流动性的因素有：砂浆的用水量、胶凝材料的种类和用量、集料的粒形和级配、胶凝材料的种类和用量、集料的粒形和级配、外加剂的性质和掺量、拌和的均匀程度等。外加剂的性质和掺量、拌和的均匀程度等。v（2 2）砂浆的保水性）砂浆的保水性 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中，搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中，阻止水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互阻止水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互分离，保持水分的能力为砂浆的分离，保持水分的能力为砂浆的保水性保水性。加入加入适

6、量的微沫剂或塑化剂，能明显改善砂浆的保水适量的微沫剂或塑化剂，能明显改善砂浆的保水性和流动性。性和流动性。v 砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层分层度度（）表示。分层度过大，表示砂浆易产生分（）表示。分层度过大，表示砂浆易产生分层离析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂浆分层度层离析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂浆分层度不应大于不应大于 。分层度过小，容易发生干缩。分层度过小，容易发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度裂缝，故通常砂浆分层度不宜小于不宜小于。v(3)(3)凝结时间凝结时间 建筑砂浆凝结时间，以贯入阻力达到建筑砂浆凝结时间，以贯入阻力达到a a为评为评定依据。

7、水泥砂浆不宜超过，水泥混合砂浆不定依据。水泥砂浆不宜超过，水泥混合砂浆不宜超过宜超过1010，加入外加剂后应满足设计和施工的要，加入外加剂后应满足设计和施工的要求。求。v3.3.砌筑砂浆硬化后的技术性质砌筑砂浆硬化后的技术性质v强度与强度等级强度与强度等级v 砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件尺寸为尺寸为70.7立方体试件一组立方体试件一组 块块，标养至，标养至 28 28，测定其抗压强度平均值（，测定其抗压强度平均值（MPaMPa）。砌筑砂）。砌筑砂浆按抗压强度划分为浆按抗压强度划分为 2020、1515、等六个强度等级。等六个强度等级。砂浆的强度除

8、受砂浆本身的砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料组成材料及及配比配比影响外，还与影响外，还与基层的吸水性能基层的吸水性能有关。有关。v对于水泥砂浆，可采用下列强度公式估算：对于水泥砂浆，可采用下列强度公式估算：（）（）不吸水基层不吸水基层（如致密石材）这时影响砂浆强（如致密石材）这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同，即主要决定于度的主要因素与混凝土基本相同，即主要决定于水水泥强度泥强度和和水灰比水灰比。计算公式如下：。计算公式如下：vv（）（）吸水基层吸水基层（如粘土砖及其他多孔材料）（如粘土砖及其他多孔材料）这这时由于基层能吸水，当其吸水后，砂浆中保留水分时由于基层能吸水，当其吸水后，砂浆

9、中保留水分的多少取决于其本身的的多少取决于其本身的保水性保水性，而与水灰比关系不，而与水灰比关系不大。因而，此时砂浆强度主要决定于大。因而，此时砂浆强度主要决定于水泥强度水泥强度及及水水泥用量泥用量。计算公式如下：。计算公式如下：v3.2 3.2 砌筑砂浆的粘结强度砌筑砂浆的粘结强度v 砌筑砂浆必须有足够的砌筑砂浆必须有足够的粘结力粘结力，才能将砖，才能将砖石粘结为坚固的整体，砂浆粘结力的大小，将石粘结为坚固的整体，砂浆粘结力的大小，将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。能力。v 通常粘结力随砂浆抗压强度的提高而增大。通常粘结力随砂浆抗压强度的

10、提高而增大。砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。度、养护条件等有关。v4.4.砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆的配合比设计v 砌筑砂浆的配合比应满足施工砌筑砂浆的配合比应满足施工和易性和易性（稠度）（稠度）的要求，保证设计的要求，保证设计强度强度，还应尽可能，还应尽可能节约节约水泥，水泥，降低成本。降低成本。v一一.混合砂浆配合比设计混合砂浆配合比设计（1 1）砌筑砂浆配制强度（）砌筑砂浆配制强度（f fm m，0 0）的确定）的确定 v砌筑砂浆现场强度标准差砌筑砂浆现场强度标准差应按下式计算：应按下式计算：v式中式中 f fi i统

11、计周期内同一品种砂浆第组试件的强度（统计周期内同一品种砂浆第组试件的强度（MPaMPa）；）；统计周期内同一品种砂浆组试件强度的平均值（统计周期内同一品种砂浆组试件强度的平均值（MPaMPa）；）；统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，2525。v当无近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可当无近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可参考表参考表4-454-45。v()计算每立方米砂浆中水泥用量计算每立方米砂浆中水泥用量c(kgc(kg)每立方米砂浆中水泥用量，可按下式计算：每立方米砂浆中水泥用量，可按下式计算：vv当水泥砂浆中的计算用量不足当水泥砂浆中的计算用量不足

12、200 kg200 kgm m3 3时，应时，应按按200 kg200 kgm m3 3采用。采用。v(3)(3)按水泥用量计算掺加料用量按水泥用量计算掺加料用量v()确定砂用量确定砂用量 Q Qs s（kgkg）Q Qs s=1=10 0干干 式中式中 0 0干干砂干燥状态（含水率小于）的砂干燥状态（含水率小于）的堆积密度。堆积密度。v()确定用水量确定用水量 Q Qw w（kgkg3 3）按砂浆稠度要求，根据经验选定。一般混合砂按砂浆稠度要求，根据经验选定。一般混合砂浆约为：浆约为：260260300 kg300 kg，水泥砂浆约为，水泥砂浆约为270270330 kg330 kg。v二二

13、.水泥砂浆配合比设计水泥砂浆配合比设计v 由于水泥砂浆按配合比设计规程计算时，普遍出现水泥用量偏少现象。这主要是因为水泥强度太高（即使是级的水泥）和砂浆强度太低的缘故。为此规程规定，水泥砂浆配合比用料可参照美国ASTM和英国BS标准直接查表选用，见下表。v每立方米砂浆各材料用量v表中水泥采用级，当大于级时，水泥用量宜取下限。砂浆强度等级水泥用量（kg）砂用量（kg）用水量（kg）M2.5、M52002301m3干砂的堆积密度值270330M7.5、M10220280M15280340M20340400v三三.试配与调整试配与调整 v 按计算配合比，采用工程实际使用材料进行试拌，测按计算配合比，

14、采用工程实际使用材料进行试拌，测定其拌合物的定其拌合物的稠度和分层度稠度和分层度，若不能满足要求，则应调整用，若不能满足要求，则应调整用水量或掺加料，直到符合要求为止。然后，确定试配时的砂水量或掺加料，直到符合要求为止。然后，确定试配时的砂浆浆基准配合比基准配合比。试配时至少应采用三个不同的配合比，其中。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，另外两个配合比的一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥水泥用量按基准配合用量按基准配合比分别比分别增加及减少，增加及减少，在保证稠度、分层度合格的条件在保证稠度、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。下，可将用水量或掺加料

15、用量作相应调整。对三个不同的配合比，经调整后，应按有关标准的规定成型对三个不同的配合比，经调整后，应按有关标准的规定成型试件，测定砂浆强度等级，并选定试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水泥用符合强度要求的且水泥用量较少的砂浆配合比量较少的砂浆配合比。v例例5-1 5-1 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、要求稠度为为8080100100的水泥石灰砂浆，现有砌筑水泥的强度为，细集的水泥石灰砂浆，现有砌筑水泥的强度为，细集料为堆积密度料为堆积密度1450kg1450kgm m3 3的中砂，含水率为的中砂，含水率为2%2%，已有石灰膏，已有

16、石灰膏的稠度为的稠度为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=2.5 MPa,MPa,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 ，B=B=15.0915.09Q Qc c=1000=1000（）（）/3.0332.5=271 kg/m/3.0332.5=271 k

17、g/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 3v查表得稠度为查表得稠度为100 mm 100 mm 石灰膏换算为石灰膏换算为 120 120时需乘以，则时需乘以，则应掺加石灰膏量为应掺加石灰膏量为 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（）（）=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

18、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：，用水量为：，用水量为 300 kg/m 300 kg/m3 3 v第二节第二节 抹面砂浆抹面砂浆v 抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物或建筑抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面，兼有构件的表面，兼有保护基层保护基层、满足使用要求满足使用要求和和增加美观增加美观的作用。的作用。v 抹面砂浆的主要组成材料仍是抹面砂浆的主要组成材料仍是水泥水泥、石灰石灰或或石膏石膏

19、以以及及天然砂天然砂等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。但等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。但根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压强度，而是和易性及其与基层材料的粘结力。为此，常强度，而是和易性及其与基层材料的粘结力。为此，常需多用一些胶结材料，并加入适量的需多用一些胶结材料，并加入适量的有机聚合物有机聚合物以增强以增强粘结力。另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，常粘结力。另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，常在砂浆中加入一定量在砂浆中加入一定量纤维材料纤维材料。v 工程中配制抹面砂浆和装饰砂浆时，常在水工程中配制抹面砂浆和

20、装饰砂浆时，常在水泥砂浆中掺入占水泥质量泥砂浆中掺入占水泥质量 10 10左右的聚乙烯醇左右的聚乙烯醇缩甲醛胶（俗称缩甲醛胶（俗称107107胶）或聚醋酸乙烯乳液等。胶）或聚醋酸乙烯乳液等。砂浆常用的纤维增强材料有麻刀、纸筋、稻草、砂浆常用的纤维增强材料有麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等。玻璃纤维等。v 常用的抹面砂浆有石灰砂浆、水泥混合砂浆、常用的抹面砂浆有石灰砂浆、水泥混合砂浆、水泥砂浆、麻刀石灰浆（简称麻刀灰）、纸筋石水泥砂浆、麻刀石灰浆（简称麻刀灰）、纸筋石灰浆（简称纸筋灰）等。灰浆（简称纸筋灰）等。v用于砖墙的底层抹灰，多用石灰砂浆；用于砖墙的底层抹灰，多用石灰砂浆；v有防水、防潮要求时

21、用水泥砂浆；有防水、防潮要求时用水泥砂浆；v用于混凝土基层的底层抹灰，多用水泥混合砂浆；用于混凝土基层的底层抹灰，多用水泥混合砂浆；中层多用水泥混合砂浆或石灰砂浆；面层抹灰多用中层多用水泥混合砂浆或石灰砂浆；面层抹灰多用水泥混合砂浆、麻刀灰或纸筋灰。水泥混合砂浆、麻刀灰或纸筋灰。v注意：水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。注意：水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。抹面砂浆抹面砂浆抹面砂浆抹面砂浆v第三节第三节 装饰砂浆装饰砂浆v 装饰砂浆是指用作建筑物装饰砂浆是指用作建筑物饰面饰面的砂浆。它是在抹面的砂浆。它是在抹面的同时，经各种加工处理而获得特殊的饰面形式，以满的同时，经各种加工处理而获得特殊的饰面

22、形式，以满足审美需要的一种表面装饰。足审美需要的一种表面装饰。装饰砂浆饰面可分为两类，即装饰砂浆饰面可分为两类，即灰浆类饰面灰浆类饰面和和石碴类石碴类饰面饰面。灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表面灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表面形态的艺术加工，获得一定色彩、线条、纹理质感的表形态的艺术加工，获得一定色彩、线条、纹理质感的表面装饰。面装饰。石碴类饰面是在水泥砂浆中掺入各种彩色石碴作骨石碴类饰面是在水泥砂浆中掺入各种彩色石碴作骨料，配制成水泥石碴浆抹于墙体基层表面，然后用水洗、料，配制成水泥石碴浆抹于墙体基层表面，然后用水洗、斧剁、水磨等手段除去表面水泥浆皮，呈现出石碴颜色斧剁、水磨等手段除去表面水泥浆皮，呈现出石碴颜色及其质感的饰面。及其质感的饰面。装饰砂浆所用胶凝材料与普通抹面砂浆基本相同，装饰砂浆所用胶凝材料与普通抹面砂浆基本相同，只是灰浆类饰面更多地采用白水泥和彩色水泥。只是灰浆类饰面更多地采用白水泥和彩色水泥。装饰砂浆装饰砂浆装饰砂浆装饰砂浆