东财08秋学期建筑材料第七章课堂笔记

奥鹏远程教育中心助学服务部秋学期《建筑材料》第七章课堂笔记第七章建筑砂浆第一节建筑砂浆基本组成与性质一、砂浆的组成1、胶凝材料常用的胶结料有水泥、石灰、聚合物等。胶凝材料的品种根据砂浆的使用环境和用途决定。（一）水泥通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。通常对砂浆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3～5倍。但水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜大于32.5级；水泥混合砂浆采用的水泥强度等级不宜大于42.5级。如果水泥强度等级过高，可适当掺入掺加料。不同品种的水泥，不得混合使用。在普通硅酸盐水泥熟料中掺入大量的炉渣、灰渣等物质磨细后可以专门用于拌制砌筑砂浆。由于砌筑水泥中熟料的含量很少，一般为15～25%，所以砌筑水泥的强度较低，通常分为125、175、225三个标号。（二）石灰为了改善砂浆的和易性和节约水泥，常在砂浆中掺入适量的石灰。为了保证砂浆的质量，经常将生石灰先熟化成石灰膏，然后用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，且熟化时间不得少于7天；如用磨细生石灰粉制成，其熟化时间不得小于2天。沉淀池中储存的石灰膏，应采取防止干燥、冻结和污染的措施。严禁使用脱水硬化的石灰膏。消石灰粉不得直接使用于砂浆中。（三）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，且粘性好，在砂浆中可呈膜状大面积分布，因此可提高砂浆的粘接性、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。有时还采用石膏、粘土或粉煤灰等材料作为胶结料，但必须经过砂浆的技术性质检验，在不影响砂浆质量的前提下才能够使用。2、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，砂的最大粒径应有所限制，理论上不应超过砂浆层厚度的1/4～1/5，例如砖砌体用砂浆宜选用中砂，最大粒径不大于2.5mm为宜；石砌体用砂浆宜选用粗砂，砂的最大粒径以不大于5.0mm为宜；光滑的抹面及勾缝的砂浆宜采奥鹏远程教育中心助学服务部用细砂，其最大粒径不大于1.2mm为宜。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。因此对砂的含泥量应予以限制，例如砌筑砂浆的砂含泥量不应超过5%，强度等级为M2.5级的水泥混合砂浆用砂的含泥量不应超过10%。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。也可以采用细炉渣等作为细骨料，但应该选用燃烧完全、未燃煤分和其它有害杂质含量较小的炉渣，否则将影响砂浆的质量。3、水拌制砂浆用水与混凝土拌合用水的要求相同，均需满足《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）的规定。4、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。例如为改善砂浆和易性，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。5、掺合料在施工现场为改善砂浆的和易性、节约胶凝材料用量、降低砂浆成本，在配制砂浆时可掺入磨细生石灰、石灰膏、石膏、粉煤灰、粘土膏、电石膏等物质作为掺合料。二、砂浆的主要技术性质建筑砂浆的主要技术性质包括新拌砂浆的和易性，硬化后砂浆的强度、粘结性和收缩等。对于硬化后的砂浆则要求具有所需要的强度、与底面的粘结及较小的变形。1、新拌砂浆的技术性质新拌砂浆的技术性质主要指和易性。是指在搅拌运输和施工过程中不易产生分层、析水现象，并且易于在粗糙的砖、石等表面上铺成均匀的薄层的综合性能。通常用流动性和保水性两项指标表示。（一）流动性（稠度）流动性指砂浆在自重或外力作用下是否易于流动的性能。砂浆流动性实质上反映了砂浆的稠度。流动性的大小以砂浆稠度测定仪的圆锥体沉入砂浆中深度的毫米数来表示，称为稠度（沉入度）。砂浆流动性的选择与基底材料种类、施工条件以及天气情况等有关。对于多孔吸水的砌体材料和干热的天气，则要求砂浆的流动性大一些；相反对于密实不吸水的砌体材料和湿冷的天气，要求砂浆的流动性小一些。影响砂浆流动性的主要因素有：（1）胶凝材料及掺加料的品种和用量；（2）砂的粗细程度，形状及级配；奥鹏远程教育中心助学服务部（3）用水量；（4）外加剂品种与掺量；（5）搅拌时间等。（二）保水性砂浆的保水性指新拌砂浆保存水分的能力，也表示砂浆中各组成材料是否易分离的性能。新拌砂浆在存放、运输和使用过程中，都必须保持其水分不致很快流失，才能便于施工操作且保证工程质量。如果砂浆保水性不好，在施工过程中很容易泌水、分层、离析或水分易被基面所吸收，使砂浆变得干稠，致使施工困难，同时影响胶凝材料的正常水化硬化，降低砂浆本身强度以及与基层的粘结强度。因此，砂浆要具有良好的保水性。一般来说，砂浆内胶凝材料充足，尤其是掺加了石灰膏和粘土膏等掺合料后，砂浆的保水性均较好，砂浆中掺入加气剂、微沫剂、塑化剂等也能改善砂浆的保水性和流动性。但是砌筑砂浆的保水性并非越高越好，对于不吸水基层的砌筑砂浆，保水性太高会使得砂浆内部水分早期无法蒸发释放，从而不利于砂浆强度的增长并且增大了砂浆的干缩裂缝，降低了整个砌体的整体性。砂浆的保水性用分层度表示。分层度的测定是将已测定稠度的砂浆入满分层度筒内（分层度筒内径为150mm，分为上下两节，上节高度为200mm，下节高度为100mm），轻轻敲击筒周围1～2下，刮去多余的砂浆并抹平。静置30min后，去掉上部200mm砂浆，取出剩余100mm砂浆倒出在搅拌锅中拌2min再测稠度，前后两次测得的稠度差值即为砂浆的分层度（以mm计）。砂浆合理的分层度应控制在10～30mm，分层度大于30mm的砂浆容易离析、泌水、分层或水分流失过快、不便于施工，分层度小于10mm的砂浆硬化后容易产生干缩裂缝。（三）凝结时间与混凝土类似，砂浆的凝结时间不能过短也不能过长。凝结时间采用贯入阻力法进行测试，从拌和开始到贯入阻力为0.5MPa时所需的时间为砂浆凝结时间值。具体试验方法如下：制备好的砂浆（砂浆稠度为100±10mm）装入砂浆容器中，抹平后在室温20±2℃下保存，从成型后2小时开始测定砂浆的贯入阻力（贯入试针渗入砂浆内部25mm时所受的阻力），直到贯入阻力达到0.7MPa时为止。并根据记录时间和相应的贯入阻力值绘图从而得到砂浆的凝结时间。2、硬化后砂浆的技术性质（一）抗压强度与强度等级砂浆强度等级是以70.7mm×70.7mm×70.7mm的6个立方体试块，按标准条件养护至28d的抗压强度代表值确定。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98—2000）的规定，砂浆强度等级分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20等6个等级。砂浆的实际强度除了与水泥的强度和用量有关外，还与基底材料的吸水性有关，因此其强度可分为下列两种情况。1）不吸水基层材料：影响砂浆强度的因素与混凝土基本相同，主要取决于水泥强度和水灰比，即砂浆的奥鹏远程教育中心助学服务部强度与水泥强度和灰水比成正比关系。2）吸水性基层材料：砂浆强度主要取决于水泥强度和水泥用量，而与水灰比无关（二）粘结性由于砖、石、砌块等材料是靠砂浆粘结成一个坚固整体并传递荷载的，因此，要求砂浆与基材之间应有一定的粘结强度。两者粘结得越牢，则整个砌体的整体性、强度、耐久性及抗震性等越好。一般砂浆抗压强度越高，则其与基材的粘结强度越高。此外，砂浆的粘结强度与基层材料的表面状态、清洁程度、湿润状况以及施工养护等条件有很大关系。同时还与砂浆的胶凝材料种类有很大关系，加入聚合物可使砂浆的粘结性大为提高。实际上，针对砌体这个整体来说，砂浆的粘结性较砂浆的抗压强度更为重要。但是，考虑到我国的实际情况，以及抗压强度相对来说容易测定，因此，将砂浆抗压强度作为必检项目和配合比设计的依据。（三）变形性砌筑砂浆在承受荷载或在温度变化时，会产生变形。如果变形过大或不均匀容易使砌体的整体性下降，产生沉陷或裂缝，影响到整个砌体的质量。抹面砂浆在空气中也容易产生收缩等变形，变形过大也会使面层产生裂纹或剥离等质量问题。因此要求砂浆具有较小的变形性。砂浆变形性的影响因素很多，如胶凝材料的种类和用量、用水量、细骨料的种类、级配和质量以及外部环境条件等。第二节常用的建筑砂浆一、砌筑砂浆用于砌筑砖石等各种砌块的砂浆称为砌筑砂浆。作用：粘结砌块，传递荷载。（一）、组成材料1、水泥：凡可用于砼的水泥均可用。强度等级为砂浆强度等级的4~5倍2、掺合料：为改善砂浆的和易性而加入的无机材料。主要有石灰膏、电石膏、粘土膏、粉煤灰等。（1）、石灰膏：可用磨细的生石灰粉，也可用建筑消石灰粉，也可用石灰膏，必须陈伏二周以上，可改善和易性。（2）、粘土膏：节约水泥，但强度低。3、砂：粒径在4.75以下的中砂,直径不得超过灰缝宽度的1/4~1/5。含泥量：毛石砌筑可用粗砂，含泥量≤5%；其它较多用细砂等，＜M5的水泥混合砂浆，则含泥量≤10%（二）、技术性质1、和易性：包括流动性和保水性奥鹏远程教育中心助学服务部（1）、流动性（稠度）：是指砂浆在自重或处力作用下流动的性质。用“沉入度”表示。（2）、保水性：新拌砂浆保持水分的能力。用“分层度”表示。保水性好，有利于砂浆凝结硬化，强度的提高，并提高粘结力。水泥砂浆的分层度值不应大于30mm，分层度值接0的砂浆，容易产生干缩裂纹，一般分层度值为10~20mm的砂浆为保水性好的砂浆，2、强度等级：（1）、砂浆的强度等级采用70.7×70.7×70.7mm立方体试件按标准条件下养护至28天的抗压强度的平均值。A、标准养护：混合砂浆应在20℃+3℃,相对湿度60%~80%条件下养护；水泥砂浆应在20℃+3℃,相对湿度90%以上的潮湿条件下养护。试件间隔不少于10mm。自然养护：放在室内空气中养护，混合砂浆在相对湿度60~80%，正温条件下养护；水泥砂浆在正温并保持试件湿润的条件下（如湿砂堆中）养护强度等级：按抗压强度划分的级别（95%保证率），共有M2.5M5M7.5M10M15M20六个强度等级。3、粘结力：其大小与砌体表面粗糙程度有关，红砖浇水的目的是为了降低其吸水率，提高砖与砂浆的粘结力，严禁干砖上墙，（木条敲则可将砖取出）。但不能侵泡，这样使砂浆产生流动，会变形。（三）、砌筑砂浆的配合比设计确定砂浆配合比，一般情况下可查阅有关手册或资料来选择。重要工程用砂浆或无参考资料时，可根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JG198—2000），按下列步骤计算：（水泥混合砂浆配合比计算）1、确定砂浆的试配强度645.02,ffomσ——砂浆强度标准差（MPa）A、当有统计资料时，应按下式计算B、当无统计资料时，可根据表6.34选用2、水泥用量计算ceomcffQ)(1000,QC——每米3砂浆的水泥用量奥鹏远程教育中心助学服务部————水泥的实际强度fce=γc·fce，kγC按实际资料确定，无实际资料时取1.0α、β——砂浆的特征α=3.03β=-15.093、加料用量计算水泥砂浆掺加料应按下式计算QD=QA-QCQD——每立方米砂浆的掺加料用量QA————每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量（宜在300~350㎏/m3之间）4、砂用量计算每立方米砂浆中的砂用量，应按干燥状态（含水率小于5%）的堆积密度值作为计算值（㎏/m3）5、用水量计算（1）每立方米砂浆中的用水量，根