第 5 章建筑砂浆 Chapter 5 Construction mortar

《土木工程材料》 Civil Engineering Materials 第5章建筑砂浆Chapter 5 Construction mortar 李崇智北京建筑工程学院土木系，100044 Department of Civil Engineering, Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture.100044

要点与内容 要点：砂浆的技术要求和砌筑砂浆的配合比选择原则和方法、其它种类砂浆内容： • 5.1 概述 • 5.2 砂浆的技术要求 • 5.3 砌筑砂浆 • 5.4 其它建筑砂浆

5.1 概述 1、定义：砂浆是由胶凝材料、细集料、水、有时也加入适量掺合料和外加剂混合，主要用于砌筑、抹面、修补、装饰工程，在建筑工程中起粘结、铺垫、传递应力作用的建筑工程材料，又称为无骨料的混凝土。

2 用途与分类 砂浆在土木结构工程中不直接承受荷载，而是传递荷载，它可以将块状、粒状的材料砌筑粘结为整体。 • 砖、石、砌块的胶结 • 砖墙的勾缝、大型墙板和构件的接缝 • 墙面、地面及结构物的抹面 • 镶贴瓷砖、人造石材、天然石材

按用途分： 砌筑砂浆、抹面砂浆、特种砂浆（装饰砂浆、修补砂浆、绝热砂浆、防水砂浆） • 按胶凝材料分：水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆、石膏砂浆和聚合物砂浆等。

3、砂浆的组成材料 • 水泥 • 石灰膏 • 细集料 • 掺合料和外加剂 • 水

水泥 • 普通硅酸盐水泥 • 矿渣硅酸盐水泥 • 复合硅酸盐水泥 • 火山灰质硅酸盐水泥 • 砌筑水泥

2) 石灰 • 为节约水泥、改善砂浆的和易性，砂浆中常掺入石灰膏配制成混合砂浆； • 砂浆中使用的石灰应符合的技术要求； • 当对砂浆的要求不高时，有时也单独用石灰配制成石灰砂浆； • 在满足工程要求的前提下，也可使用工业废料，如电石灰膏等

(3) 掺合料和外加剂 • 石灰膏、粉煤灰、沸石粉等掺合料可改善砂浆的和易性 • 标准JGJ28—1986《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》 • JGJ／T 112—1997 《天然沸石粉在混凝土与砂浆中的应用技术规程》的要求。

增塑剂、早强剂、防水剂等外加剂 考虑砂浆的用途，掺外加剂改善砂浆的和易性，通过试验确定外加剂的品种和掺量。 • 常用微沫剂：为了提高砂浆的和易性，改善硬化后砂浆的性质，节约水泥。

(2) 细集料 • 砂浆中使用的细集料，原则上应采用符合混凝土用砂技术要求的优质河砂。 • 砂浆用砂还可根据原材料情况，采用人工砂、山砂、特细砂等，但应根据经验并经试验后，确定其技术要求 • 在保温砂浆、吸声砂浆和装饰砂浆中，还采用轻砂(如膨胀珍珠岩)、白色或彩色砂等

用于砌筑毛石砌体的砂浆，砂子的最大粒径应小于砂浆层厚度的1／4～1／5；用于砌筑毛石砌体的砂浆，砂子的最大粒径应小于砂浆层厚度的1／4～1／5； • 用于砖砌体的砂浆，砂子的最大粒径应不大于2.5 mm； • 用于光滑的抹面及勾缝的砂浆，应采用细砂，且最大粒径小于1.2 mm。 • 砂子中的含泥量对砂浆的和易性、强度、变形性和耐久性均有影响。

(4) 拌合水 • 砂浆拌合用水的技术要求与混凝土拌合用水相同，应采用洁净、无油污和硫酸盐等杂质的可饮用水 • 为节约用水，经化验分析或试拌验证合格的工业废水也可用于拌制砂浆。

5.2 砂浆的技术要求 • 1、流动性 • 2、保水性 • 3、强度 • 4、粘结力 • 5、变形 • 6、砂浆抗冻性

1、流动性 • 砂浆的流动性是指砂浆在重力或外力的作用下流动的性能。 • 稠度概念： • 以“沉入度”表示，稠度测定仪测定：锥体在10s内沉入的深度，一般为10～120mm。

砌筑砂浆的稠度选择

抹面砂浆的流动性（ mm ）

2、保水性 • 保水性概念保水性是指新拌砂浆保持内部水分不流出的能力。 • 以“分层度”表示，测30分钟后去掉上部200mm砂浆，测下部沉入量，二次之差为之，10～20mm为佳。 • 分层度越大，保水性不好；分层度太小，易干、缩、裂。 • 掺石灰膏浆或粘土膏浆可改善保水性。

3、强度： • 强度：以70.7mm立方试块（一组6块之均值）测之。强度等级：M2.5～M20六级。 • 对不吸水底面（石）： fmu=0.29fce[(C/W)－0.4] • 对于吸水底面（砖）： fmu = (fce ·Qc·A/1000)－B A、B——砂浆特征系数，查表5.2 Qc——水泥用量kg/m3砂浆

表5.2 水泥混合砂浆A、B系数值

4、粘结力： 影响抗剪、抗震、抗裂、耐久及稳定性， fmu↑，表面粗、净、湿、养，则粘结好。 • 5、变形：力和温湿度产生变形，引起沉降开裂，若用轻骨料、混合材则收缩大。 • 6、砂浆抗冻性：按设计的冻融循环要求，质量损失率≤5%，强度损失率≤25%

5.2 砌筑砂浆的配合比设计 • 第一步：计算砂浆配制强度：fm,0=f2＋0.645σ，标准差σ可计算或查表5.3。 • 第二步：计算水泥用量： • Qc最小取200kg/m3，A、B查表5.2。 • fce——水泥强度。

表5.3 不同施工水平的砂浆强度标准差

第三步：掺合料： • QD= QA－Qc（QA≈300～350 kg/m3，为胶结料与掺合料的总量）第四步：砂用量： • 含水率<0.5%的干砂的堆积密度值kg/m3。第五步：用水量： • 满足稠度即可，或查表5.5（260～330 kg/m3）

3、试配、调整 • 试配的搅拌时间应符合要求（据砂浆种类2～5min），表5.6。 • 测试拌砂浆的稠度、分层度，通过用水量、掺合料量的调整满足之，得基准配比。 • 以基准配比及±10%水泥用量三组，同2法调整到满足稠度、分层度。 • 三组测强，取强度满足水泥较少者。

砂浆配合比设计计算实例 • 某砖墙用砌筑砂浆要求使用水泥石灰混合砂浆。砂浆强度等级为MIO，稠度70～80 mm。原材料性能如下：水泥为32.5级普通硅酸盐水泥；砂子为中砂，干砂的堆积密度为1480kg／m3，砂的实际含水率为2％；石灰膏稠度为100 mm；施工水平一般。

（1）计算试配强度： （2）计算水泥用量：

（3）计算石灰膏用量： QD= QA – QC=310 271 =39 kg 石灰膏稠度10mm换算成120mm，查表得39 ×0.97=38 kg；（4）根据砂的堆积密度和含水率，计算用砂量 Qs=1480 ×(1+0.02)=1510 kg 砂浆试配时的配合比(质量比)为：水泥：石灰膏：砂=271:38:1510=1：0.14：5.57

5.4 其它建筑砂浆 • 1、抹面砂浆：良好和易性；粘结力大。 • 保护作用，分2～3层。潮湿、易碰处用水泥砂浆。 • 用乳液、107胶等有机物增粘；用麻刀等纤维材料防裂。

2、防水砂浆： （1）水泥砂浆；（2）掺防水剂的水泥砂浆； • 1）氯化物金属盐类防水剂（AlCl3：CaCl2：H2O=1：10：11）掺3～5% • 2）金属皂类防水剂（硬脂酸+氨水+KCl或Na2CO3+H2O）掺水泥重的3% （3）膨胀水泥和无收缩水泥配制砂浆。提高密实度及抗渗性。

3、装饰砂浆： • 底层、中层同普通抹面砂浆，仅面层不同。颜料须耐碱、耐光。 • 1）拉毛灰：混合浆做面层，未凝时用抹刀拍拉而成。 • 2）水刷石：5mm石渣砂浆面层，初凝时以水喷刷，半露石渣。 • 3）水磨石：大理石渣配普、白、彩色水泥，硬化后磨光、抛光。 • 4）干粘石：水泥浆未凝时，面层上粘结5mm以下石渣、彩色玻璃粒。 • 5）斩假石：石渣面层硬化后，以斧刃剁毛露渣。 • 6）另有喷涂、弹涂、辊压、甩毛、拉条等。

4、特种砂浆 • 1、隔热砂浆：采用轻质、多孔骨料（膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、火山渣、陶粒砂） λ=0.07～0.10w/(m·k) ，用于屋面、墙壁、管道等处作隔热层。常用的保温砂浆有水泥膨胀珍珠岩砂浆、水泥膨胀蛭石砂浆、水泥石灰膨胀蛭石砂浆等。水泥膨胀珍珠岩砂浆用强度等级42.5的普通水泥配制，其体积比为水泥：膨胀珍珠岩砂=1:(12～15)，水灰比为1.5～2.0，导热系数为0.067～0.074W／(m·K)，可用于砖及混凝土内墙表面抹灰或喷涂。

2、吸音砂浆： • 由轻质多空骨料制成的隔热砂浆，都具有吸声性能 • 用水泥、石膏、砂、锯末等也可以配制成吸音砂浆。如果在吸音砂浆内掺入玻璃纤维、矿物棉等松软的材料能获得更好的吸音效果。 • 吸音砂浆常用于室内的墙面和顶棚的抹灰。水泥：石膏：砂：锯末=1：1：3：5。纤维材（三棉）均可代锯末。

3、耐腐蚀砂浆： （1）耐碱砂浆：普硅fce≥42.5，石英岩、火成岩类砂和粉料。（2）耐酸砂浆：水玻璃加氟硅酸钠+石英岩、花岗岩类粉状细骨料----可用于耐酸地面和耐酸容器的内壁防护层。（3）硫磺砂浆：硫磺为胶结料，加填料、增韧剂加热熬制而成。

4、聚合物砂浆： 加入有机聚合物（氯丁、丁苯、丙烯酸）乳液。用作修补与防护。 • 5、防射线砂浆：防 X射线——水泥：重晶石粉：重晶石砂=1：0.25：(4～5) 防中子——加硼砂、硼酸。

作业 • P62 • 复习思考题3，5

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