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【砂浆】砌筑砂浆的技术性质及常见问题
信息来源: 原创     发布时间:2022-04-06       发布者:admin
  水泥石灰砂浆宜用于砌筑干燥环境中的砌体;多层房屋的墙一般采用强度等级为M5的水泥石灰砂浆;砖柱、砖拱、钢筋砖过梁等一般采用强度等级为M5~M10的水泥砂浆;砖基础一般采用不低于M5的水泥砂浆;低层房屋或平房可采用石灰砂浆;简易房屋可采用石灰黏土砂浆。
  根据砂浆的使用环境和强度等级指标要求,砌筑砂浆可以选用水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。
    (1)水泥砂浆适用于潮湿环境、水中,以及要求砂浆强度等级不小于M5.0级的工程。
    (2)石灰砂浆适用于地上、强度要求不高的低层或临时建筑工程中。
    (3)水泥石灰混合砂浆适用于砂浆强度等级小于M5.0级的工程。这种砂浆的强度和耐久性介于水泥砂浆和石灰砂浆之间。
    01
    砌筑砂浆的组成材料
    1)水泥
    水泥是砂浆的主要胶凝材料,常用的水泥品种有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥等,具有可根据设计要求、砌筑部位及所处的环境条件选择适宜的水泥品种。选择中低强的水泥即能满足要求。水泥砂浆采用的水泥,其强度等级不宜大于32.5级,水泥用量不应小于200kg/m3,水泥混合砂浆采用的水泥,其强度等级不宜大于42.5级,水泥和掺加料总量宜为300~350kg。对于一些特殊用途砂浆,如修补裂缝、预制构件嵌缝、结构加固等应采用膨胀水泥。
  2)掺合料
    (1)生石灰熟化成石灰膏时,应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤,熟化时间不得少于7d;磨细生石灰粉的熟化时间不得小于2d。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。
    (2)采用黏土或亚黏土制备黏土膏时,宜用搅拌机加水搅拌,通过孔径不大于3mm×3mm的网过筛。
    (3)制作电石膏的电石渣应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤,检验时应加热至70℃并保持20min,没有乙炔气味后,方可使用。
    (4)消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。
    (5)石灰膏、黏土膏和电石膏试配时的稠度,应为120mm±5mm。
    为了改善砂浆的和易性和节约水泥,可在砂浆中掺入适量石灰或黏土膏浆配制成混合砂浆。为保证砂浆的质量,生石灰需熟化制成石灰膏,然后再掺入砂浆中搅拌均匀。
  3)砂
    砌筑砂浆宜选用中砂,应符合建筑用砂的技术性质要求。其中毛石砌体宜选用粗砂,其含泥量不应超过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%。拌合砂浆用水,应选用无有害杂质的洁净水来拌制砂浆。
    由于砌筑砂浆层较薄,对砂子的最大粒径应有所限制。对于毛石砌体所用的砂,最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4~1/5。对于砌体以使用中砂为宜,粒径不得大于2.5mm。对于光滑抹面及勾缝用的砂浆则应使用细砂。砂的含泥量对砂浆的强度、变形、稠度及耐久性影响较大,砂中含泥量不应大于5%。
    4)水
    砂浆拌和用水的技术要求与混凝土拌和用水相同。
    5)外加剂
    砌筑砂浆中掺入的砂浆外加剂,应具有法定检测机构出具的该产品砌体强度形式检验报告,并经砂浆性能试验合格后,方可使用。
    02
    砌筑砂浆的配合比
    对于墙体来说,砌体强度主要取决于砌筑材料(砖、石)的强度,砂浆强度居次要地位。实验证明,砂浆强度变化30%~40%,相应的砌体强度的变化仅为5%~7%,因而砌体对砂浆强度要求不高,通常为M5~M10。既然砂浆强度不高,所用水泥强度等级也可较低,配制M5的砂浆,水泥等级以22.5级为宜。
    但在实际使用中,32.5级、42.5级水泥较多,也可以选用12.5级和22.5级砌筑水泥。用高等级水泥(42.5级)配制强度不高的砂浆(M5级),只需数量不多的水泥即可达到要求的砂浆强度,这样的砂浆保水性显然不会好,不能满足施工要求。
    为此,可加入掺和料(石灰膏、黏土膏等),以改善其保水性,这种掺入掺和料的砂浆即为水泥混合砂浆。砌筑砂浆应根据工程类别及砌体部位的设计要求来选择砂浆的强度等级,再按所选择的砂浆强度等级确定其配合比。
    砌筑砂浆配合比设计应满足以下基本要求:
    (1)砂浆拌合物的和易性应满足施工要求,且拌合物的体积密度:水泥砂浆≮1900kg/m3;水泥混合砂浆≮1800kg/m3。
    (2)砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计要求。
    (3)经济上应合理,水泥及掺合料的用量应较少。
    03
    砌筑砂浆的技术性质
    砌筑砂浆的性质包括砂浆的和易性、砂浆的强度和砂浆粘结力。砂浆和易性包括流动性和保水性。拌成后的砂浆应具有以下性质:满足和易性要求;满足设计种类和强度等级要求;具有足够的粘结力。
    1)新拌砂浆的和易性
    新拌砂浆的和易性是指新拌砂浆是否便于施工并保证质量的综合性质。和易性良好的砂浆易在粗糙的砖石上铺设成均匀的薄层且能与底面紧密黏结,既便于施工,又能提高生产效率和保证工程质量。新拌砂浆的和易性可以根据其流动性和保水性来综合评定。
    (1)流动性(稠度)。
    砂浆的流动性指砂浆在自重或外力作用下是否易于流动的性能。砂浆的流动性实质上反映了砂浆的稠度。其大小以砂浆稠度测定仪的圆锥体沉入砂浆深度的毫米数作为流动性的指标,称为稠度值(即沉入度)。砂浆流动性的选择与砌体种类(砖、石、砌块、板及其他材料种类等)、施工方法(铺砌、灌浆、抹面、振捣、砖块喷水、浸水、机械搅拌与手工拌合等),以及天气情况(气温、湿度、风力)有关。
    砂浆的流动性随用水量、胶凝材料的品种、砂子的粗细,以及砂浆配合比而变化。实际上常通过改变胶凝材料的数量和品种来控制砂浆的稠度。
    (2)保水性。
    新拌砂浆能够保持水分的能力,称为保水性。保水性是指砂浆中各项组成材料不易离析的性质。砂浆的保水性用“分层度”表示。分层度在10~20mm之间为宜,不得大于30mm。分层度大于30mm的砂浆,容易产生离析,不便于施工;分层度接近于零的砂浆,容易发生干缩裂缝。
    将拌好的砂浆装入内径为150mm、高为300mm的有底圆筒内测其稠度,静置30min后取圆筒底部1/3砂浆再测稠度。两次稠度的差值即为分层度。分层度大,表明砂浆的分层离析现象严重,保水性不好。保水性不好的砂浆,在砌筑过程中因多孔的砌块吸水,使砂浆在短时间内变得干稠,难于摊成均匀的薄砂浆层,使砌块之间的砂浆不饱满形成穴洞,降低了砌体强度。砂浆的保水性主要取决于新拌砂浆组分中微细颗粒的含量,如胶凝材料用量过少,则保水性降低。为了改善砂浆的保水性,常掺入石灰膏、粉煤灰或微沫剂等。保水性好的砂浆,其分层度应为10~20mm。分层度过小,例如,分层度为「0」的砂浆,虽然保水性很强,上下无分层现象,但这种砂浆干缩较大,影响黏结力,不宜做抹面砂浆。
    2)抗压强度与砂浆强度等级
    工程上常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标,主要原因是砂浆在砌体中主要起传递荷载的作用。试验证明:砂浆的粘结强度、耐久性均随抗压强度的增大而提高,即它们之间有一定的相关性,而且抗压强度的试验方法较为成熟,测试较为简单准确,所以工程上常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。
    砂浆的强度等级是以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试块,按标准养护条件养护28d后测定的抗压强度平均值来确定。
    水泥砂浆强度等级分为M30、M25、M20、M15、M10、M7.5、M5七个级别;水泥混合砂浆强度等级为M15、M10、M7.5、M5四个级别。
    3)粘结力
    由于砖石等砌体是靠砂浆黏结得越牢固,则整个砌体的强度、耐久性及抗震性越好。一般砂浆抗压强度越大,则其与基材的黏结力越强。砌筑砂浆的粘结力随其强度的增大而提高,砂浆强度等级越高,粘结力越大。此外,砂浆的黏结力也与基层材料的表面状态、清洁程度、润湿状况及施工养护条件有关。因此,在砌筑前应做好有关的准备工作,砌筑前砖要浇水湿润,其含水率控制在10%~15%左右,表面不沾泥土,以提高砂浆与砖之间的粘结力,保证砌筑质量。
    4)砂浆的变形
    砂浆在承受荷载、温度变化或湿度变化时,均会产生变形,如果变形过大或不均匀,都会引起沉陷或裂缝,降低砌体质量。掺太多轻骨料或混合材料配制的砂浆,其收缩变形会比普通砂浆大。
    04
    砌筑砂浆的优点
    (1)具有优异的施工和易性和粘结能力。提高施工工作性,使砌体竖向砌筑灰缝抹浆、挂浆均匀,灰缝浆料饱满,并同时增加砂浆与砖体接触面积,保证砌筑砖体稳定性。
    (2)具有优异的保水性,使砂浆在更佳条件下胶凝得更为密实,并可在干燥砌块基面都能保证砂浆有效粘结。砂浆能在更佳条件下胶凝,使砌块与砌块之间形成耐久、稳定和牢固的整体结构。亦可用薄浆法砌筑墙体,令墙体同质性更佳,使墙体应力分散均匀,从而大幅度提高墙体整体性和稳定性。
    (3)具有塑性收缩、干缩率低特性,最大限度保证墙体尺寸稳定性。
    (4)胶凝后具有刚中带韧的力学性能。提高墙体抗裂、抗渗及抗应变能力,达到墙体免受水的侵蚀和破坏的目的。
    05
    砌筑砂浆的拌制使用
    砌筑砂浆应采用砂浆搅拌机进行拌制。砂浆搅拌机可选用活门卸料式、倾翻卸料式或立式,其出料容量常用200L。
    搅拌时间从投料完成算起,应符合下列规定:
    1、水泥砂浆和水泥混合砂浆,不得小于2分钟。
    2、水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆,不得小于3分钟。
    3、掺用有机塑化剂的砂浆,应为3-5分钟。
    拌制水泥砂浆,应先将砂与水泥干拌均匀,再加水拌合均匀。
    拌制水泥混合砂浆,应先将砂与水泥干拌均匀,再加掺加料(石灰膏、黏土膏)和水拌合均匀。
    掺用外加剂时,应先将外加剂按规定浓度溶于水中,在拌合水投入时投入外加剂溶液,外加剂不得直接投入拌制的砂浆中。
    砂浆拌成后和使用时,均应盛入贮灰器中。如灰浆出现泌水现象,应在砌筑前再次拌合。
    砂浆应随拌随用。水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌成后3小时和4小时内使用完毕;当施工期间最高气温超过30度时,必须分别在拌成后2小时和3小时内使用完毕。对掺用缓凝剂的砂浆,其使用时间可根据具体情况延长。
    06
    砌筑砂浆的验收
    砌筑砂浆试块强度验收时,其强度合格标准必须符合以下规定:
    同一验收批砂浆试块抗压强度平均值必须大于或等于设计强度等级所对应的立方体抗压强度;同一验收批砂浆试块抗压强度的最小一组平均值必须大于或等于设计强度所对应的立方体抗压强度的0.75倍。
    注意:①砌筑砂浆的验收批,同一类型、强度等级的砂浆试块应不少于3组,当同一验收批只有一组试块时,该组试块抗压强度的平均值必须大于或等于设计强度等级所对应的立方体抗压强度。②砂浆强度应以标准养护,龄期28天的试块抗压试验结构为准。
    抽样数量:每一检验批且不超过250m3砌体的各种类型及其强度等级的砌筑砂浆,每台搅拌机应至少抽检一次。
    检验方法:在砂浆搅拌机出料口取样制作砂浆试块(同盘砂浆只应制作一组试块),最后检查试块强度实验报告单。
    当施工中或验收时出现以下情况,可采用现场检验方法对砂浆和砌体强度进行原位检测或取样检测,并判定其强度:
    ①砂浆试块缺乏代表性或试块数量不足;
    ②对砂浆试块的实验结果有怀疑或有争议;
    ③砂浆试块的试验结果,不能满足设计要求。
    07
    砌筑砂浆配合比中常见问题
    在实际施工过程中,普遍存在各种问题,主要体现在几个方面:
    一是砂浆用砂量不符合设计标准。
    按照技术标准规定,建设用砌筑砂浆要遵循严格的配比,严格配比度与标准,配合比中砂的规格应选择中砂,并且含泥量控制5%内。实际上,一些不法企业为了节省建设成本,进行配制时,用细砂或特细砂代替中砂,细砂模数小,容易含杂质,细砂含泥量有的能够达到8%~12%,这种配比与选择是违反技术规定的,不符合配比标准要求。
    二是随意添加未经法定检测机构验证的外加剂。
    一些施工企业为了追求进度,往往会在砂浆中添加外加剂,特别是有机塑化剂的使用,能够造成砂浆密实性不够,强度变小,不但给施工带来安全隐患,更对日后建筑物防水造成直接影响,建筑物透风透寒,质量不合格。
    三是砌筑砂浆配合比固定不变。
    有些建设单位,为了图省事,不论是什么样的建设任务,均是同一种配比,没有根据建筑性质进行调整,不但影响了砂浆的强度,更造成了不必要的浪费,水泥生产批次、种类、型号不同,如果还是老办法进行配比,往往会出现问题,影响强度等级,达不到建设标准。
    四是不重视墙砖保水率。
    建筑受环境影响较大,进行建设时,一定要选择良好的天气进行施工,避免出现气温变化或暴雨天气对建设质量的影响,建筑物如果进行施工时,受到雨水浸泡,那么砌墙砖砂浆整体强度水分变大就会出现强度偏弱的情况,直接影响到了砌体质量,强度不足,则会出现安全事故。五是现场计量精度不高,施工现场配比往往是进行估算,特别是一些施工人员总是凭个人经验使用水泥量,没有数据指导,不同的砂浆有不同的强度标准,在没有科学试验基础上配比的砂浆,往往会出现水泥用量不足的问题,直接导致砂浆保水率不符合设计标准。
    08
    水泥用量对砂浆保水率影响
    砌筑砂浆是建筑物中不可缺少的重要部分,只有全面保证粘结质量,才能建设与安全稳定的建筑物。影响强度的因素较多,如果配合比中任何一种材料不足,或者成分不够,均会影响到整体质量,只有将砂浆、水泥、砂子和水按照不同比例进行配比,才能产生出强度等级标准的材料,进行配比时,需要把握好材料规格、数量、型号等,使不同的材料按特定比例形成一定的混合。砌筑砂浆配合比中砂子用量主要是根据各强度等级不断进行调整的,强度等级不同的,则需要对每立方米砂浆砂子及时调整,保证用量符合设计标准,满足建设需要,节省建设成本。
    水泥用量与砂浆等级强度也是保持正比关系的,低强度等级砂浆水泥用量少,高强度等级砂浆水泥用量多,这是通过实践证明了的。要想得到良好的砂浆,则需要把水泥与干砂通过一定量的选择,然后再加入适当的水进行拌制,这样才能形成建设用的砂浆,此时,砂浆体积会减少一成左右;通常,越是强度等级高的砂浆,所使用的水泥量也越多,水泥拌合成砂浆后就会增大体积。
    单位用水量的控制与强度也有直接关系,单位水量多少影响砂浆流动性,只有用水量合格的砂浆,才能保证砂浆稠度适中,符合建设基本要求。砌筑砂浆配合比主要是灰砂比,只有全面把握好水泥用量与砂子用量,掌握好二者的使用比例,才能配比出高强度的建设材料,保证建设最终质量。
    砂浆保水率
    砂浆保水率是一个重要的指标,通过保水率能够直接反映砂浆保水性能,也就是说砂浆的保水性。只有全面控制好保水性和流动性,才能实现高质量的砂浆配合比目标。保水性主要就是新拌砂浆所有的材料间粘结的能力。保水性越好,那么砂浆与基层或块材接触时就能保持水分不流失,有效保证了基层或块材粘结力,提高建筑物自身抗压能力。
    保持最小的水泥用量
    水泥是最主要的材料,是砌筑砂浆凝胶,起到粘结的作用,在使用时一定要科学选择型号与数量,保证水泥质量符合设计标准。一般情况下,水泥每立方米用量不得少于200千克。砌筑砂浆配合比也主要是以每立方米砂浆为基准,不同的强度等级需要使用不同的水泥用量与砂子用量。砂子堆积密度计算不同强度等级砂浆砂子用量,合理控制好误差,不能超出允许范围。
    决定水泥用量的因素
    水泥用量直接关系到砂浆的质量,需要严格控制好水泥用量,影响水泥用量的最直接因素是砂子用量,要根据砂子量定水泥量,砂子用量与水泥用量有直接的关系。只有保证了水泥用量符合设计标准,才能有效保证砂浆的质量,水泥用量与水泥强度成反比,只有高强度的水泥,才能配比出高品质的砂浆,每个强度等级砂浆均受水泥的影响。砂子选择也非常主要,需要根据产地、种类、级配、颗粒及含泥量的不同做出正确选择,不同的类型都会对水泥强度产生影响。要想把握好水泥用量,可以根据灰砂比进行总体推断,如果水泥量多,就需要减少砂子用量,灰砂比是水泥用量和砂子用量之比,所以很容易推断出灰砂比小的水泥用量小。提升砂浆保水率的关键
    选用水泥用量应注意的事项
    合理科学的使用水泥是保证砂浆质量的前提,水泥用量主要随砂浆强度等级不断出现变化,只有先确定了砂浆等级,才能确定水泥用量,二者是相互关联的,也就是说砂浆强度等级越高,水泥用量就越多,反之则越少。选用水泥用量,遵循水泥用量少的原则,这样才能进一步增加砂浆保水率,有效提升砂浆保水性能,避免出现砖砌体开裂现象,从根本上保证了建设质量。砂子粗细对水泥用量也有直接影响,细度越小含泥量越大,砂子细度模数在2.3~3.0之间,才能保证砂浆配合比中含泥量小于5%。砌筑砂浆选用中砂是最为理想的材料,不能使用细砂或特细砂,避免出现粘结度不够,影响建设质量。
    控制水泥用量具体措施
    只有全面保证流程合理,才能实现高品质建设目标。水泥用量控制是保证砌筑砂浆配合比的关键。一是采用磅秤称量水泥重量,通过精细化测量,有效保证水泥用量,使水泥的浓度得到控制,通常水泥用量控制在2%内。二是施工现场须使用计量精度高的稠度仪,有效对砂浆各种材料用量进行分析,确定合适的比例。三是限定水泥搅拌时间。要严格规定时间,满足搅拌时间不少于2分钟的标准,在搅拌过程中,需要控制好速度,对杂质进行清除,避免石灰块过多影响到强度。搅拌后有材料需要尽早使用,不能出现性能上的改变,影响整体强度。四是合理使用外加剂。要想使用外加剂,则需要严格遵循标准,要有严格的检测,有科学的参数支撑。五是满足实际需求。不同的建筑项目,对砂浆的标准也不同,要根据现场施工情况,合理调整好水泥用量,有效调整好配合比,因为配合比并不是固定的,要根据水泥品种、标号、性能进行调整,发挥出最佳效果。
    09
    专用砌筑水泥的应用
    随着技术越来越成熟,当前,新型墙体材料也已经得到应用与推广,特别是在砌筑材料上,能够全面提高水泥砂浆保水率。当前,主要是预拌砂浆技术,这种技术的应用大提升了砂浆与新型墙体材料衔接程度。预拌砂浆通过添加保水增稠材料进一步提升砂浆保水性,避免出现墙体裂缝。因为预拌砂浆成本高,推广起来较为困难。随着专用砌筑水泥的出现,提高了砂浆保水性,通过科学的保水率测定,专用砌筑水泥保水率能够达到98%以上。结束语
    砂浆保水性能是重要的指标,只有合理设计砂浆配合比、严格规范配制流程,才能有效控制水泥用量,全面提升水泥强度,减少水分蒸发速率,使砂浆保水性能更加稳定,降低墙体开裂,保证建设品质。
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