《土木工程材料》课件PPT第5章 建筑砂浆.ppt 75页

'第五章建筑砂浆 导入这是什么？混凝土由胶凝材料、粗骨料、细骨料、水组成 探究这又是什么？建筑砂浆由胶凝材料、细骨料、水组成 1.建筑砂浆的定义及分类2.砌筑砂浆砌筑砂浆的组成材料砌筑砂浆的主要技术性质砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆的工程应用3.抹面砂浆4.特种砂浆5.干拌砂浆本章提要 教学目标通过教学使学生掌握砌筑砂浆的组成材料、主要技术性质、配合比设计的基本方法及工程应用，了解其他品种砂浆的特点及应用。 教学重点难点重点：砌筑砂浆的技术性质、配合比设计的基本方法及应用难点：砌筑砂浆的配合比设计。 建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按适当比例配制而成，是建筑工程中一项用量大、用途广的建筑材料。建筑砂浆根据用途不同,分为砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆及特种砂浆。根据胶凝材料的不同，又可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆等。概述 砂浆的组成：无机胶凝材料细骨料水外加剂掺加料砂浆概述 水泥砂浆混合砂浆石灰砂浆水泥细集料水外加剂水泥石灰细集料水外加剂石灰细集料水外加剂概述还有什么混合砂浆？ 万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆概述 布达拉宫：石材、石灰砂浆概述 罗马斗兽场（70-80AC):石材、石灰砂浆概述 能把砖、石、砌块等材料粘结成为整个砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆把众多单块的砖、石、砌块一个整体，为此砌体的承载能力不仅取决于砖、石、砌块等材料的强度，还与砌筑砂浆的强度有着密切联系，所以砌筑砂浆是砌体的重要组成部分。5.1砌筑砂浆 一、水泥（cement）Ordinarycement普通水泥blast-furnacecement矿渣水泥flyashcement粉煤灰水泥pozzolanacement火山灰水泥compositecement复合水泥Masonrycement砌筑水泥5.1.1砌筑砂浆的组成材料Ordinarycement普通水泥blast-furnacecement矿渣水泥flyashcement粉煤灰水泥pozzolanacement火山灰水泥compositecement复合水泥Masonrycement砌筑水泥 使用水泥的注意事项水泥强度等级一般为砂浆强度等级的4－5倍配制水泥砂浆时，水泥强度等级配制水泥混合砂浆时严禁使用不合格品水泥≤32.5级≤42.5级配制砂浆时要尽量采用低强度的水泥和砌筑水泥。5.1.1砌筑砂浆的组成材料 二、掺合料（mixture）1．石灰膏（limepaste）石灰膏可由生石灰、磨细生石灰及电石渣制得。（1）生石灰熟化成石灰膏时，应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，并充分“陈伏”,熟化时间≥7d；磨细生石灰粉的熟化时间≥2d。严禁使用脱水硬化的石灰膏。5.1.1砌筑砂浆的组成材料为什么要陈伏？ （2）不得直接使用消石灰粉，原因：未充分熟化的石灰，颗粒太粗，起不到改善和易性的作用。严寒地区磨细生石灰粉直接加入砌筑砂浆中属冬季施工措施。5.1.1砌筑砂浆的组成材料 2．粘土膏（claypaste）宜用搅拌机加水搅拌，通过孔径不大于3mm×3mm的网过筛，有机物含量并浅于标准色。另外，粉煤灰、磨细生石灰的品质指标应符合国家标准的有关要求。使用高钙粉煤灰时，必须检验安定性指标是否合格。5.1.1砌筑砂浆的组成材料 1.与普通混凝土用砂的技术要求相同（常用天然砂），但砂子最大粒径有所限制。2.毛石砌体宜选用粗砂，最大粒径不超过灰缝厚度的1/4～1/5。3.砖砌体以中砂为宜，最大粒径为2.5mm，石砌体最大粒径为5mm。4.光滑的抹面及勾缝砂浆则应采用细砂5.砂浆强度等级≥M5者，砂中含泥量≤5%；6.砂浆强度等级＜M5的水泥混合砂浆，砂中含泥量可≤10%。5.1.1砌筑砂浆的组成材料三、砂子（sand） 四、外加剂（admixture）1．塑化剂作用原理：微沫剂掺量应经试验确定，一般为水泥用量的万分之0.5～1.0。它可吸附在水泥颗粒表面，形成皂膜增加水泥分散性，可降低水的表面张力，使砂浆产生大量微小气泡，水泥颗粒之间摩擦阻力减小，砂浆流动性、和易性得到改善。引气剂减水剂用量：外加剂塑化剂保水剂5.1.1砌筑砂浆的组成材料 五、水砂浆拌合水的技术要求与普通混凝土拌合水相同。未经检验的污水不得使用。2．保水剂waterretention常用的有甲基纤维素、硅藻土等。能减少砂浆泌水，防止离析，改善砂浆和易性。5.1.1砌筑砂浆的组成材料 和易性好的砂浆：便于施工操作，灰缝填筑饱满密实，与砖、石粘结牢固，可使砌体获得较高的强度和整体性；和易性不良的砂浆：难以铺成均匀密实的薄层，水分易被砖、石吸收使砂浆很快变得干涩，灰缝难以填实，与砖、石也难以紧密粘结。一、新拌砂浆的和易性和易性评定方法保水性流动性新拌砂浆的和易性是指砂浆是否便于施工并保证质量的综合性质。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 （一）流动性fluidityDefinition:砂浆的流动性又称稠度。是指砂浆在自重或外力作用下流动的性能。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质砂浆稠度测定仪 评定方法：以标准圆锥体在砂浆中贯入的深度（沉入度）表示。单位是mm。影响因素：用水量，水泥品种和用量、骨料粒径和级配、以及砂浆搅拌时间等。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 根据砌体种类、气候条件等选用。一般情况可参考表5-1选择。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 保水性可根据泌水率的大小或用分层度来评定。泌水率是指砂浆中泌出的水分占拌合水的百分率。分层度的测定是将搅拌均匀的砂浆先测出其稠度，再装入分层度筒，静置30min后，去掉上部200mm厚的砂浆，再测出筒下部剩余部分砂浆的稠度，两次稠度之差即为分层度。分层度愈大，保水性愈差。（二）保水性（waterretention）评定方法：砂浆的保水性是指砂浆保持水分的能力。保水性不好的砂浆，其塑性也较差，水分容易离析，砌筑时水分容易被砖、石基底吸收，施工较为困难。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质主要仪器设备 影响因素：砂浆的保水性主要取决于其中的集料粒径和细微颗料含量。必须有一定数量的细微颗粒才能保证所需的保水性。砂浆中掺入适量的外加剂能显著改善砂浆的保水性和流动性。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 建筑砂浆分层度在10mm～20mm之间为宜，水泥砂浆的分层度≤30mm，水泥混合砂浆一般≤20mm。分层度＞30mm的砂浆，保水性不良，容易产生离析，不便于施工；分层度接近于零的砂浆，容易产生干缩裂纹。若掺入过量的掺加料会使分层度过小，还会使砂浆强度降低。水泥砂浆中水泥用量不宜小于200kg/m3，水泥混合砂浆中胶凝材料和掺加料总量应在300kg/m3～350kg/m3，以满足砂浆和易性要求。注意事项：5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 二、硬化砂浆的技术性质（propertiesofhardenedmortar）（一）砂浆抗压强度与强度等级1.强度砂浆抗压强度采用边长为70.7mm的立方体，一组三块试件在标准条件下（温度为20±3℃，水泥砂浆的相对湿度≥90%，混合砂浆的相对湿度≥60~80%）养护28天后测得的强度。按28天抗压强度平均值（MPa）划分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20等六个强度等级。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质混凝土抗压强度采用的立方体尺寸是多少？ 5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质建筑砂浆基本性能试验方法新旧标准对比19992009试件个数63结果评定以6个试件所测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，精确至0.1MPa。当6个试件的最大值或最小值与平均值之差超过20%时，以中间4个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。取其3个试块实验结果的算术平均值(计算精确至0.1MPa)作为该组砂浆的抗压强度。当三个测值的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15％时，应把最大值及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值；当两个测值与中间值的差值均超过中间值的15％时，该组试验结果应为无效。 水泥砂浆搅拌机振动台试模 建筑砂浆试验视频5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 2.砂浆抗压强度的影响因素水泥的强度等级与用量，水灰比，集料状况，外加剂的品种与数量，掺加料的状况，施工工艺，硬化时的条件等。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 对于普通水泥配制的砂浆，其主要影响因素有下列两种情况：（1）用于砌筑不吸水基底（致密砖石）的砂浆：主要取决于水泥强度和水灰比。强度公式表示如下fce——水泥28天实测抗压强度，MPa；w/c——灰水比；A、B——经验系数，可取A=0.29，B=0.4式中：fm,o——砂浆28天试配抗压强度（试件用有底试模成型），MPa5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质与混凝土强度公式有何区别？ （2）砌筑多孔吸水基底（砖砌体和其它多孔材料）的砂浆。砂浆强度主要取决于水泥强度等级和水泥用量。可用下式表示：式中：fm,o——砂浆28天试配抗压强度（试件用无底试模成型），MPa；Qc——每立方米砂浆水泥用量，㎏；α、β——经验系数。一般地，α=3.03，β=－15.09；Fce——水泥28天实测抗压强度，MPa。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 （二）耐久性（砂浆的抗渗性与抗冻性）砌石坝工程：常对坝体采取其它防渗措施，防水砂浆或直接受水和冰冻作用的砌体，应考虑砂浆的抗渗和抗冻要求。在其配制中除控制水灰比外，常加入外加剂来改善其抗渗与抗冻性能，施工工艺改进：采用防水砂浆铺设刚性防水层时，采用多层做法，做好层间结合。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 （三）砂浆的粘结力和变形建筑砂浆必须具备一定的粘结力。影响砂浆的粘结力的因素很多，主要是抗压强度。一般来说抗压强度越大，粘结力越强。建筑砂浆在承受荷载、温度变化、湿度变化等情况下会发生变形，如果变形量太大，会引起开裂而降低砌块质量。一般来说，掺混合料或轻骨料多的收缩变形大。5.1.2砌筑砂浆的主要技术性质 根据JGJ98－2000《砌筑砂浆配合比设计规程》的规定，砌筑砂浆应根据工程类别，砌体部位的设计要求来选择砂浆的类别与强度等级，再按砂浆的强度等级确定其配合比。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 （1）计算砂浆试配强度fm,o(MPa)；（2）按吸水基底强度公式（5-2）计算出每立方米砂浆中的水泥用量Qc(kg)；（3）按水泥用量Qc计算每立方米砂浆中掺加料用量QD(kg)；（4）确定每立方米砂浆中砂用量Qs(kg)；（5）按砂浆稠度选择每立方米砂浆中用水量Qw(kg)；（6）进行砂浆试配；（7）配合比确定。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计基本思路 一、水泥混合砂浆配合比计算（一）砂浆试配强度的确定1．砂浆试配强度按下式计算：式中：fm,o——砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；f2——砂浆抗压强度平均值，精确至0.1MPa；σ——砂浆现场强度标准差，精确至0.01MPa5.1.3砌筑砂浆的配合比设计与混凝土配制强度公式有何区别？ 2．砂浆强度等级的选择一般由工程设计要求确定，或根据经验确定。3．砂浆现场强度标准差确定（1）当近期同一品种砂浆强度资料充足时，现场标准差σ按数理统计方法算得（同混凝土）。（2）当不具有近期统计资料时，现场强度标准差σ可按表5-2取用。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 （二）水泥用量的确定1．对不吸水基底的混合砂浆，确定水泥用量由下式计算水泥用量：2．对多孔吸水基底的砂浆，按下式计算水泥用量：5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 计算时在未测得水泥的实测强度值时，可按下式计算fce：式中：——水泥强度等级对应的强度值，MPa；——水泥强度等级的富余系数，该值应按实际统计资料确定，无统计资料时取1.05.1.3砌筑砂浆的配合比设计 （三）水泥混合砂浆掺加料用量的确定按下式计算：式中：——每立方米砂浆中的掺加料用量，精确至1kg；石灰膏、粘土膏使用时的稠度为（120±5）mm；——每立方米砂浆中的水泥用量，精确至1kg/m3——每立方米砂浆中的胶结料（含掺加料）总量，精确至1kg/m3；宜在300kg/m3～350kg/m3之间选用，若砂较细，含泥较多，可选用较小数值，在满足稠度及分层度前提下，宜减少掺加料用量。当计算出水泥用量已超过350kg/m3，则不必再采用掺加料，直接使用纯水泥砂浆即可。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 （四）水泥混合砂浆中砂子用量的确定应以干燥状态的松散堆积表观密度值作为计算值。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 （五）砂浆中的用水量确定根据砂浆稠度等要求可选用270kg～330㎏。当下列情况时，应适当调整用水量值。①混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水，当石灰膏或粘土膏的稠度不等于(120±5)mm时，应调整用水量；②当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；③稠度小于70mm时，用水量可小于下限；④施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加水量。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 二、水泥砂浆配合比选用根据试验及工程实践，供试配的水泥砂浆配合比可直接查表5-3选用5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 注：①此表水泥强度等级为32.5级，大于32.5级水泥用量宜取下限；②根据施工水平合理选择水泥用量；③当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；④稠度小于70mm时，用水量可小于下限；⑤施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量；⑥试配强度应按（5-3）式计算。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 三、配合比试配、调整与确定目的：求出和易性及强度满足要求且水泥用量最省的配合比。1．试配时应采用工程实际使用的材料；搅拌方法应采用机械搅拌。搅拌时间，应自投料结束算起。2．按计算或查表所得配合比进行试拌，测定其拌合物的稠度和分层度，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。即确定为试配时的砂浆基准配合比。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 3．试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个为上述基准配合比。另外两个配合比其水泥用量在基准配合比的基础上分别增加及减少10%，并将用水量或掺加料用量作相应调整，使砂浆稠度、分层度均满足要求。4．对三个不同的配合比进行调整后，按规定方法成型试件，测定砂浆强度；并选定符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。5．当原材料有变更时，对已确定的配合比必须重新通过试验确定。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 四、砂浆配合比计算实例[例1]：查表法配制用于砌筑空心粘土砖的水泥砂浆，设计强度等级为M10，稠度70mm～90mm。采用32.5级普通硅酸盐水泥（实测28天抗压强度为35MPa）；采用含水率为3.5%的中砂，其干燥松散堆积表观密度为1450kg/m3；该单位施工质量一般，试计算其配合比。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 解:（1）根据表5-3选取水泥用量Qc＝260kg/m3；（2）砂子用量Qs=1450×（1+3.5%）=1501kg/m3；（3）用水量Qw＝290kg/m3砂浆试配时各材料的用量比例：水泥∶砂＝260∶1501=1∶5.77。按前述方法进行配合比试配、调整与确定，即得到适宜的配合比。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 [例2]计算法设计用于砌筑砖墙的M7.5等级、稠度70mm～90mm的水泥石灰混合砂浆配合比。已知：水泥为32.5级普通硅酸盐水泥；砂子为中砂，干松散堆积表观密度为1450kg/m3，含水率为2%；石灰膏稠度120mm；施工水平一般，试计算其配合比。5.1.3砌筑砂浆的配合比设计 5.1.4砌筑砂浆的工程应用1.水泥砂浆用于潮湿环境及强度要求高的砌体2.水泥石灰砂浆用于砌筑干燥环境的砌体3.多层房屋砌体宜选用强度等级为M5的水泥石灰砂浆；砖柱、砖拱、钢筋混凝土过梁宜选用强度等级为M5~M10的水泥砂浆；砖基础一般采用不小于M5的水泥砂浆；低层房屋可采用M5的石灰砂浆；简易房屋可采用石灰粘土砂浆。为什么？ 5.2抹面砂浆一、流动性二、保水性三、粘结力抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物表面。其作用是保护墙体不受风雨、潮气等侵蚀，提高墙体防潮、防风化、防腐蚀能力，同时使墙面、地面等建筑部位平整、光滑、清洁美观。 5.2抹面砂浆一、流动性底层砂浆主要起与基层粘结的作用，要求稠度较稀，沉入度较大(100-120mm)，其组成材料常随底层而异。中层砂浆主要起找平作用，多用混合砂浆或石灰砂浆，比底层砂浆稍稠些(沉入度70-90mm)。面层砂浆主要起保护和装饰作用，多采用细砂配制的混合砂浆、麻刀石灰砂浆或纸筋石灰砂浆(沉入度70-80mm)。 5.2抹面砂浆二、保水性抹面砂浆的保水性仍用分层度表示。其大小应根据施工条件选定，一般情况下要求分层度在10-20mm之间。分层度接近于0的砂浆易产生干缩裂缝，不宜作抹面用。分层度大于20mm的砂浆，容易离析，施工不便。 5.2抹面砂浆三、粘结力粘结力即砂浆与基层材料之间的粘结强度，它与砂浆的成分、水灰比、基层的温度、基层表面的洁净及粗糙程度、操作技术和养护等因素有关。有的高级抹面施工常掺入乳胶或107胶，以增大砂浆的粘结力。各种抹面砂浆配合比参考表 5.2装饰砂浆一、拉毛二、弹涂三、喷涂四、水刷石五、干粘石涂抹在建筑物内外墙表面，以增加建筑物美观效果的砂浆称为装饰砂浆。装饰砂浆的面层应选用具有一定颜色的胶凝材料和集料并采用特殊的施工操作方法，使表面呈现出各种不同的色彩线条和花纹等装饰效果。装饰砂浆采用的胶凝材料有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、白水泥和彩色水泥，以及石灰、石膏等。集料常用大理石、花岗石等带颜色的细石渣或玻璃、陶瓷碎粒等。 5.3装饰砂浆一、拉毛先用水泥砂浆或水泥混合砂浆做底层，再用水泥石灰砂浆或水泥纸筋灰浆做面层，在面层灰浆尚未凝结之前用铁抹子等工具将表面轻压后顺势轻轻拉起，形成凹凸感较强的饰面层。要求表面拉毛花纹、斑点分布均匀，颜色一致，同一平面上不显接槎。拉毛同时具有装饰和吸声作用，多用于外墙面及影剧院等公共建筑的室内墙壁和天棚的饰面，也常用于外墙面、阳台栏板或围墙等外饰面。 5.3装饰砂浆二、弹涂弹涂是在墙体表面涂刷一层聚合物水泥色浆后，用电动弹力器分几遍将各种水泥色浆弹到墙面上，形成直径1-3mm、颜色不同、互相交错的圆形色点，深浅色点互相衬托，构成彩色的装饰面层，最后再刷一道树脂罩面层，起防护作用。适用于建筑物内外墙面，也可用于顶棚饰面。 5.3装饰砂浆三、喷涂喷涂多用于外墙饰面，是用砂浆泵或喷斗，将掺有聚合物的水泥砂浆喷涂在墙面基层或底灰上，形成饰面层，最后在表面再喷一层甲基硅醇钠或甲基硅树脂疏水剂，以提高饰面层的耐久性和减少墙面污染。 5.3装饰砂浆四、水刷石水刷石是将水泥和粒径为5mm左右的石渣按比例混合，配制成水泥石渣砂浆，涂抹成型待水泥浆初凝后，以硬毛刷蘸水刷洗，或喷水冲刷，将表面水泥浆冲走，使石渣半露出来，达到装饰效果。水刷石饰面具有石料饰面的质感效果，主要用于外墙饰面，另外檐口、腰线、窗套、阳台、雨篷、勒脚及花台等部位也常使用。 5.3装饰砂浆五、干粘石干粘石是在素水泥浆或聚合物水泥砂浆粘结层上，将彩色石渣、石子等直接粘在砂浆层上，再拍平压实的一种装饰抹灰做法，分为人工甩粘和机械喷粘两种。要求石子粘结牢固、不脱落、不露浆，石粒的2/3应压入砂浆中。装饰效果与水刷石相同，而且避免了湿作业，提高了施工效率，又节约材料，应用广泛。 5.4特种砂浆一、防水砂浆二、保温砂浆三、吸音砂浆 5.4特种砂浆一、防水砂浆防水砂浆是指用于制作防水层的抗渗性较高的砂浆。砂浆防水层又称刚性防水层。适用于不受振动和具有一定刚度的混凝土或砖、石砌体工程，用于水塔、水池等的防水。防水砂浆可用普通水泥砂浆制作，也可在水泥砂浆中掺入防水剂制得。防水砂浆的施工方法有两种：一是喷浆法，另一类是人工多层抹压。 5.4特种砂浆保温砂浆是以水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、火山渣或浮石砂、陶砂等轻质多孔骨料，按一定比例配制成的砂浆，具有轻质和良好的保温性能，其导热系数为0.07-0.1W/(m·K)。保温砂浆可用于平屋顶保温层及顶棚、内墙抹灰及供热管道的保温防护。二、保温砂浆 5.4特种砂浆由轻骨料配制成的保温砂浆，一般均具有良好的吸声性能，故也可用作吸音砂浆。另外，还可用水泥、石膏、砂、锯末(体积比为1∶1∶3∶5)配制吸声砂浆，或在石灰、石膏砂浆中掺入玻璃纤维、矿棉等松软纤维材料，也能获得一定的吸音效果。吸音砂浆用于室内墙壁、顶棚的吸音处理。三、吸音砂浆 小结1.建筑砂浆的定义及分类2.砌筑砂浆（重点）砌筑砂浆的组成材料砌筑砂浆的主要技术性质砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆的工程应用 作业P182:5-85-9'