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1、土木工程材料,南京工程学院 建筑工程学院 董 祥 通信地址：江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号南京工程学院建筑工程学院（邮编211167） 联系电话：13814003638 电子邮箱：,第六章 砂 浆,第六章 砂浆,砂浆：由胶结料、细骨料、掺合料和水按适当比例配制而成 与砼相比，砂浆中无粗骨料 细骨料砼 作用：粘结、衬垫、传递应力等 用于砌筑、抹面、修补、装饰等工程,第六章 砂浆,砂浆分类： 1、按胶凝材料 水泥砂浆、水泥混合砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆、聚合物水泥砂浆等 2、按用途 砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆、特种砂浆等 3、按生产方式 现场拌制砂浆、工厂预拌砂浆（推广）,第六章 砂浆,第一节
2、 砌筑砂浆,砌筑砂浆：将砖、石、砌块等粘结成为砌体 砌体结构：砌筑砂浆砌体材料 作用：胶结块材、传递荷载 应用：砌筑基础、墙体、圬工桥涵、挡土墙、隧道衬砌、涵洞、排水沟等,第一节 砌筑砂浆,玉带桥,一、技术性质 （一）和易性（包括：流动性、保水性） 1、流动性（稠度） （1）定义 砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质 （2）测法 砂浆稠度测定仪 受检砂浆装入标准圆锥体中，测实心圆锥下沉的深度 （3）指标：沉入量（mm） 沉入量大，流动性大,第一节 砌筑砂浆,（4）影响因素 用水量、胶凝材料的种类与用量、砂子粗细与级配、掺合料、外加剂、搅拌时间等 （5）流动性选择 据砌体材料、施工气候 砌体易吸
3、水 选大流动性砂浆 石：3050mm；烧结普通砖：7090mm,第一节 砌筑砂浆,2、保水性 （1）定义 砂浆存放、运输、施工中， 保持水份，不泌水、离析的能力 （2）测法 砂浆分层度筒 测砂浆沉入量，装入分层度筒静置30min，去掉上部2/3的砂桨，测余下砂浆的沉入量，两次沉入量之差为分层度 （3）指标：分层度（mm） 分层度小，保水性好,第一节 砌筑砂浆,（4）影响因素 胶凝材料、掺合料、外加剂等 胶凝材料多，保水性好 A、水泥强度不宜过高（否则水泥用量低，保水性不良）； B、水泥砂浆掺石灰膏、粘土膏、粉煤灰（ 水泥混合砂浆） （5）保水性选择 分层度宜1030mm 过大：分层离析，不便施
4、工； 过小：干缩裂缝,第一节 砌筑砂浆,（二）强度与强度等级 1、指标：抗压强度 标准试件： 边长70.7mm立方体，一组6块 标准养护： 龄期：28d 温度：203 湿度：水泥混合砂浆6080%；水泥砂浆、微沫砂浆90% 抗压强度取均值（若最大值或最小值与均值之差超过20%，取中间4个试件的均值）,第一节 砌筑砂浆,2、强度等级（六级） M20、M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5 3、影响因素 砂浆组成材料与配比、？基面材料吸水性,陶瓷玻化砖表面的砂浆,加气混凝土砌块表面的砂浆,不吸水基层（致密石材等）： 水泥强度、水灰比 fm= 0.29fce （C/W0.40）,吸水基层（烧结
5、砖等）： 水泥强度、水泥用量 （吸水使水灰比很快变化，保留在砂浆中水分几乎相同） fm= 3.30fce Qc/100015.09,4、强度等级选用 平房宿舍、商店等：M2.5 M5.0 办公楼、教学楼、多层商店等：M5.0M10 食堂、仓库、地下室、工业厂房等： M2.5 M10 检查井、雨水井、化粪池等： M5.0 特别重要砌体： M10以上,第一节 砌筑砂浆,（三）粘结力 砂浆抗压强度高粘结力大 基面粗糙、洁净、润湿粘结力大 （四）变形性 荷载、温度、湿度变化，砂浆易变形 砌体沉陷、裂缝 变形与砂浆组成有关轻砂砂浆变形大 （五）密度 要求：水泥砂浆1900kg/m3；混合砂浆1800kg
6、/m3 （六）凝结时间（贯入阻力达0.5MPa时） 水泥砂浆宜 8h；水泥混合砂浆 10h （七）抗冻性 工程有明确抗冻要求时考虑 M2.5及其以下砂浆不耐冻,第一节 砌筑砂浆,二、组成材料 1、胶结料与掺合料 （1）种类选择据砂浆用途、使用环境 环境 干燥：气硬性石灰（不可使用脱水硬化石灰）、石膏；水硬性 潮湿：水硬性水泥 用途 石灰砂浆：平房、临时性建筑 水泥石灰砂浆：地面以上承重或非承重砖石砌体 水泥砂浆：其它,第一节 砌筑砂浆,（2）强度等级选择 f水泥=（45）f砂浆 要求： f水泥不宜过高水泥砂浆f水泥32.5级； 混合砂浆f水泥42.5级 （3）掺合料 种类：石灰膏、粘土膏、粉煤
7、灰等 水泥砂浆+掺合料水泥混合砂浆，优点： A、改善砂浆保水性 B、节约水泥（降低成本）,第一节 砌筑砂浆,2、细骨料 符合砼用砂要求 关键： 限制砂子最大粒径（砂浆层较薄） 最大粒径 砂浆层厚度的1/41/5 通常：砌筑砂浆宜选中砂（和易性好+节约水泥），毛石砌体宜选粗砂 砂含泥量 3、水 同砼拌合用水,第一节 砌筑砂浆,4、外加剂 （1）品种 最常用：微沫剂（增塑剂）：松香皂类，掺量为水泥质量的0.005%0.010%，能在砂桨中形成大量微小、高度分散、不破灭的气泡，增大流动性，减少胶凝材料用量 保水剂：甲基纤维素、硅藻土等，减少砂浆泌水、离析等 其它：引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂 （2
8、）外加剂品种、掺量经试验确定； 配筋砌体氯盐掺量水泥质量的1%,第一节 砌筑砂浆,三、配合比设计 计算法按砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ98-2000） 适用：水泥砂浆、水泥混合砂浆 查表法直接查表选用（参照美国ASTM、英国BS标准） 适用：水泥砂浆 改变计算法水泥用量偏小的不足,第一节 砌筑砂浆,吸水性基底水泥混合砂浆配合比设计： 1、计算砂浆配制强度（fm,0） fm,0 = f2 + 0.645 式中 fm,0砂浆的配制强度（MPa） ，精确至0.1MPa； f2砂浆设计强度等级（即抗压强度平均值）（MPa）； 砂浆现场强度标准差（MPa） ，精确至0.01MPa。 注：试配强度与设计
9、标准值的关系： fm,0 = fm,k+ 1.645 砂浆强度设计标准值与设计值的关系：fm,k = fz ,第一节 砌筑砂浆,砂浆强度标准差： 计算： 式中 fi统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组试件强度的平均值； 统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，25。 查表：P183 表8-2,第一节 砌筑砂浆,2、计算每立方米砂浆中水泥用量（Qc） Qc = 1000（fm,0 ）/fce （=3.03，=-15.09） fce （水泥实际强度） =rc （富余系数） fce，k （水泥强度等级值） 若Qc计算值小于200kg/m3，取200kg/m3 3、计算掺合料用
10、量（QD） QD = QA Qc 砂浆中胶结料、掺合料总量（ QA ）宜300350kg/ m3 QA 、Qc 、 QD精确至 石灰膏、粘土膏使用稠度为1205mm；不同稠度的石灰膏按下表进行换算：,4、确定每立方米砂浆的砂用量（Qs） 依据：配制1m3砂浆需1m3干砂 Qs = 1 s,0 式中 s,0含水率0.5的干砂的堆积密度 5、确定每立方米砂浆的用水量（QW） 根据砂浆稠度要求依经验选择 水泥混合砂浆QW一般240310kg/m3 注意：混合砂浆的QW 不包括石灰膏或粘土膏中的水； 采用细砂或粗砂时， QW分别取上限或下限； 稠度小于70mm时， QW可小于下限； 施工现场气候炎热或
11、干燥季节，可酌量增加QW,6、计算配合比 质量配合比： 水泥:石灰膏:砂 = 1 : (QD /Qc ): (Qs /Qc ) 体积配合比：水泥:石灰膏:砂 = (Qc /c,0 ) : (QD /D,0 ): ( Qs /s,0 ) 7、 砂浆配合比试配、调整与确定（计算法、查表法均需进行） 采用工程实际使用材料试拌 测和易性（沉入量、分层度），若达不到要求，调整水泥或掺合料用量 基准配合比 试配三个配合比：基准配合比、基准配合比水泥用量+10、基准配合比水泥用量-10（保证和易性下，用水量、掺合料用量可作调整） 以上三个配合比成型试件，测定砂浆强度等级 选定符合强度要求的且水泥用量较少的砂
12、浆配合比,砂浆配合比设计工程实例 某住宅砌砖墙用石灰水泥混合砂浆，强度等级为M7.5，稠度70100mm。试计算砂浆配合比。 原材料：32.5的普通水泥；中砂，含水率为2%，干容重为1450kg/m3；石灰膏，稠度120mm。 施工水平一般。,第一节 砌筑砂浆,解：（1）计算砌筑砂浆配制强度（fm，0） fm,0= f2+0.645 = 7.5+0.6451.88 = 8.7MPa （2）计算水泥用量Qc （3）计算石灰膏用量QD QD= QAQc=320215=105kg/m3 稠度120mm，不需要换算。,第一节 砌筑砂浆,（4）确定单位砂量Qs Qs=1450(1+2%)=1479kg/
13、m3 （5）选择单位用水量Qw 中砂，砂浆稠度70100mm，属稠度较高，故240 310kg/m3用水量范围，取便高用水量280kg/m3。 （6）确定砂浆配合比 水泥：石灰膏：砂：水 = 215：105：1479：280 或 1：0.49：6.89：1.30 （7）配合比试配、调试与确定,第一节 砌筑砂浆,第六章 砂浆,第二节 抹面砂浆,抹面砂浆（抹灰砂浆）： 抹于建筑物或建筑构件表面（内墙、外墙、顶棚等）的砂浆的统称 抹面砂浆作用： 保护基层、满足使用要求、增加美观 抹面砂浆性质要求： 和易性（抹成均匀平整薄层）、粘结力、变形性,第二节 抹面砂浆,一、组成材料 基本材料同砌筑砂浆，多两种
14、： 1、纤维材料 （1）品种：麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等 （2）作用：增强、增韧抹灰层 减少砂浆收缩开裂 2、聚醋酸乙烯等乳液 作用：增强、增韧、增粘（涂层-基层粘结）、易涂,第二节 抹面砂浆,抹面砂浆裂纹,抹面石灰砂浆裂纹,聚丙烯（PP）纤维,二、种类及选用 抹面砂浆施工分层薄涂： （1）底层抹灰粘结 砖基层：石灰砂浆、水泥砂浆（有防水、防潮要求） 砼基层：水泥混合砂浆 （2）中层抹灰找平（可省略） 水泥混合砂浆、石灰砂浆 （3）面层抹灰饰面 水泥混合砂浆、麻刀灰、纸筋灰 水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上！,第二节 抹面砂浆,宜碰撞部位或潮湿部位，用水泥砂浆 硅酸盐砌块抹面，宜在砂浆层内夹一
15、层事先固定好的钢丝网，以免剥落 三、配合比 依工程使用部位、基层材料确定,第二节 抹面砂浆,第六章 砂浆,第三节 装饰砂浆,装饰砂浆饰面的种类、特点、做法： 种类：灰浆类饰面、石碴类饰面 胶凝材料：PO、PS、白色水泥、彩色水泥 1、灰浆类饰面 原理：砂浆着色、砂浆面层艺术加工 优点：材料来源广、施工方便、造价低,第三节 装饰砂浆,做法： 拉毛（灰） 施工水泥石灰砂浆面层时，用铁抹子、木蟹等将灰浆拉起，形成山峰凹凸状毛面 具有装饰、吸声作用 用于外墙、影剧院等内墙、天棚 甩毛（灰） 用竹丝刷等将罩面灰浆洒在基面上，形成点状毛面；或用抹子轻压后形成云朵状毛面 用于外墙,第三节 装饰砂浆,拉条（抹
16、灰）（条形粉刷） 用表面凹凸状模具在抹好面层砂浆上拉滚压出条纹 用于会场、大厅等公共建筑内墙 假面砖 A、掺颜料（红、黄）的水泥砂浆抹面层上用铁钩、靠尺分格划块 颜料：耐碱、耐日晒，矿物颜料 B、刀斧锤凿刻硬化砂浆表面 C、硬化砂浆表面涂料画线条,第三节 装饰砂浆,2、石碴类饰面 原理：彩色石碴、石屑作骨料 石碴：天然石材破碎加工而成 石屑：粒径5mm的石碴 优点：装饰效果好 缺点：施工较复杂、造价较高,第三节 装饰砂浆,做法： 干粘石（甩石子） 聚合物水泥砂浆抹面层上，甩粘白色或彩色石屑（压入砂浆2/3） 操作简单、造价低 用于外墙 斩假石（剁斧石、剁假石） 钝斧在硬化水泥石碴/石屑浆面层上
17、斩出纹理 工效较低 用于小面积部位饰面（柱面、肋脚、台阶、扶手等）,第三节 装饰砂浆,剁斧石走廊,剁斧石踏步,水磨石 水泥+彩色石碴+水 砂浆 浇注捣实 养护 硬化 表面打磨（浇水打磨两次） 磨光 喷洒草酸、清水冲洗、打蜡 分格条：铜条（最好）、不锈钢条、玻璃条 用于室内地面装饰 效果：光滑表面显露彩色石子的图案、花纹,第三节 装饰砂浆,水磨石,水磨石,第六章 砂浆,第四节 特种砂浆,一、防水砂浆 1、应用 制作刚性防水层 适用不受振动、有一定刚度的砖石砌体； 变形较大、不均匀沉陷的工程不可用 2、种类 （1）多层抹面的水泥砂浆（减少连通毛细孔、增加密实度） 施工要求高：45层，每层5mm，一
18、层净浆、二层砂浆、面层砂浆 （2）掺防水剂的防水砂浆 目前多用聚合物水泥防水砂浆，类：干粉聚合物；类：乳液聚合物，贮存严格防潮、防冻 （3）膨胀水泥配制的防水砂浆,第四节 特种砂浆,二、保温砂浆 1、制法：细骨料用轻质多孔骨料 2、特性：轻质、保温、吸声 3、应用：内墙抹灰、顶棚抹灰、平屋面保温层 4、品种：常用水泥膨胀珍珠岩砂浆、水泥石灰膨胀蛭石砂浆（前者导热系数更小） 三、吸音砂浆 1、制法：（1）保温砂浆 （2）水泥、石膏、砂、锯末配制 （3）石灰、石膏砂浆中掺松软纤维（玻 纤、矿棉等） 2、应用：有吸音要求的内墙、顶棚抹灰,第四节 特种砂浆,四、耐酸砂浆 1、制法：耐酸涂料（水玻璃和氟
19、硅酸钠）+碱性石料（石英石、花岗石、铸石）加工的石粉、细骨料 2、应用：耐酸地面、耐酸容器内壁 五、防辐射砂浆 制法：水泥浆+重晶石粉+重晶石砂,第四节 特种砂浆,第六章 砂浆,第五节 预拌砂浆,预拌砂浆：专业厂家生产砂浆（推广） 一、特点 1、产品质量有保证 2、品种多样，配制方便 3、改善现场施工条件，实现文明施工（施工便捷、节约材料、保护环境、降低劳动强度、提高工效） 二、分类 1、（1）干拌砂浆（干混砂浆）（DM）（多用）：施工现场按说明加水搅拌即可 （2）湿拌砂浆（WM）：搅拌运输车送至施工现场 2、砌筑砂浆（M）、抹灰砂浆（P）、地面砂浆（S） 三、技术要求 以抗压强度划分等级（边
20、长70.7mm立方体试件，标养28d）,第五节 预拌砂浆,第六章 砂浆,第六节 灌浆材料,灌浆材料：为流体状材料，通过压力作用注入工程结构物的缝隙中，经胶凝或化学反应固结后，起到提高结构物的整体性、或堵漏、防渗、补强等作用。 分类： 1、无机：水泥基（多用） 特点：胶结性好、无毒、固结强度高、施工方便、成本低 局限：灌填宽度0.15mm的缝隙、渗透系数1m/d的岩层 应用：岩石、基础、结构物加固、防渗堵漏；后张法预应力砼孔道灌浆；压浆砼 2、有机（化学）：合成树脂基、水玻璃基 特点：流动性好、渗透性强、凝结时间易调 应用：能灌入很细的缝隙,第六节 灌浆材料,思考题：,简述建筑砂浆的用途及其组成设计方法。 砌筑多孔材料和密实材料所用砂浆的强度公式有何不同？为什么？ 如何防止抹面砂浆表面开裂？ 如何配制防水砂浆？在技术性能方面有哪些要求？ 如何配置绝热砂浆？它们有何性能特点？,设计题： 要求设计砌筑砖墙的水泥石灰混合砂浆M5，稠度7090mm。 原材料：42.5普通水泥；中砂，堆积密度为1450kg/m3，含水率为2%；石灰膏稠度为110mm。 施工水平一般。 试计算水泥石灰混合砂浆的配合比。,Thanks !,本 章 结 束,