建设工程质量检测实用技术手册
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第一节 砌筑砂浆

将砖石和砌块等黏结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆,它起着传递荷载的作用,是砌体的重要组成部分。建筑工程中所用的砌筑砂浆主要有水泥砂浆、水泥石灰砂浆和石灰黏土砂浆等。建筑砂浆的技术性质主要是新拌砂浆的和易性和硬化后砂浆的强度,另外还有砂浆的黏结力、变形等性能。

一、新拌砂浆的和易性

新拌砂浆的和易性是指新拌制的砂浆拌合物的工作性,即在施工中易于操作而且能保证工程质量的性质。和易性良好的砂浆容易在粗糙的砖石砌筑面上铺设成均匀的薄层,并且能与底面紧密黏结,保证灰缝既饱满又密实,在较长的时间内有利于施工操作。

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.新拌砂浆的流动性

流动性又称为稠度,是表示新拌砂浆在自重或外力作用下,易于产生流动的性质,通常用“沉入度”(mm)表示,即以砂浆稠度仪进行测定,标准试锥在砂浆内自由沉入10s时的沉入深度表示。沉入度越大,砂浆的流动性越好。

砂浆的流动性和许多因素有关,胶凝材料的品种、砂子的粗细程度、用水量、搅拌时间等都会影响砂浆的流动性。砂浆的稠度选择要考虑基体的吸水性能、砌体受力特点及气候条件。对于吸水很少的密实基底材料(如岩石),或在湿冷气候条件下施工时,砂浆的流动性应小一些;对于吸水性很强的基底材料(如黏土砖),或在高温干燥条件下施工时,应选择较大流动性的砂浆。砂浆流动性的选择,与砌体种类、施工方法及天气情况等有关,可参考表4-1中的数值进行选用。

表4-1 砂浆流动性选择参考表

2.新拌砂浆的保水性

新拌砂浆的保水性是指砂浆拌合物能够保持水分不容易析出的能力,即新拌好的砂浆在运输、停放、使用过程中,砂浆中的水分与胶凝材料及细骨料分离快慢的性质。只有使新拌砂浆在以上过程中保持其水分不致很快流失,才能形成均匀密实的砂浆胶结层,从而保证砌体具有良好的质量。

新拌砂浆的保水性常用“分层度”(mm)表示。分层度也用砂浆稠度仪测定,其测定的方法是:将拌制好的砂浆装入内径为150mm、高为300mm的有底圆筒内测其稠度,待静置30min后取圆筒底部1/3砂浆再测其稠度,2次测定的稠度之差,即为砂浆的保水性。砂浆的分层度越大,其保水性越差,可操作性变差。

新拌砂浆保水性主要取决于砂浆组分中微细颗粒的含量,含量大者其总表面积大,所需水量比较多,则砂浆的保水性好。为了改善砂浆的保水性,常掺入一定量的石灰膏、粉煤灰或引气剂等。

分层度大的砂浆保水性差,不利于施工和水泥硬化;分层度接近于零的砂浆,虽然保水性很强,上下无分层现象,但其干缩性较大,严重影响黏结力,不宜做抹面砂浆。保水性良好的砂浆,其分层度宜控制在10~20mm范围内。

二、硬化砂浆的技术性能

硬化砂浆的技术性能主要包括砂浆强度、表观密度、黏结力、耐久性和变形性5个方面。

1.砂浆强度

(1)硬化砂浆的强度等级 砂浆在砌体中的主要作用是黏结材料和传递压力,所以硬化的砂浆应具有足够的黏结性和抗压强度。砂浆的强度是指以70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体标准试件,按规定的成型方法在标准条件下养护28d,用标准试验方法测得的抗压强度平均值来表示(fmo)。

根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T 98—2010)的规定,水泥砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25和M30 7个级别。水泥混合砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15 4个级别。如M10表示砂浆的抗压强度为10MPa。

(2)影响强度的因素 影响砂浆强度的因素与影响混凝土强度的因素基本相同,而砂浆中由于无粗骨料,在凝结硬化、强度增长方面,受不同砌筑基层材料的吸水性影响,因此,不同的砌筑基层砂浆的强度是不一样的。

①不吸水基层(如致密的石材)。当基层为不吸水材料时,砂浆强度的影响因素与普通混凝土相似,主要为水泥强度等级和水灰比大小。砂浆强度可采用下式计算:

fm=0.29fceC/W-0.40)  (4-1)

式中,fm为硬化后砂浆28d的抗压强度,MPa;fce为所用水泥的实测强度值,MPa;C/W为砂浆的灰水比。

②吸水基层(如多孔材料)。当基层为吸水性材料时,砂浆中多余的水分易被基层吸收。砂浆中的水分多少取决于砂浆的保水性,与砂浆初始水灰比关系不大。因此,砂浆的强度主要与水泥用量和水泥强度等级有关,而与水灰比关系不密切。砂浆的强度可采用下式计算:

fm=AfceQc/1000+B  (4-2)

式中,fm为硬化后砂浆28d的抗压强度,MPa;fce为所用水泥的实测强度值,MPa;Qc为每立方米砂浆中的水泥用量,kg;AB为砂浆的特征系数,可参考表4-2选用。

表4-2 砂浆的特征系数参考值

2.表观密度

根据现行行业标准《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T 98—2010)中的规定,砌筑砂浆拌合物的表观密度应符合表4-3中的要求。

表4-3 砌筑砂浆拌合物的表观密度

3.黏结力

砂浆的黏结力是指为保证砌体具有一定的强度、耐久性、抗震性和抗裂性,以及与建筑物的整体稳定性,要求砂浆将砌块材料黏结成一个坚固的砌体。在一般情况下,砂浆的抗压强度越高,其黏结力越大。影响砂浆黏结力的因素,不仅与砂浆的抗压强度有关,而且还与砌体的表面状态、湿润程度、砌面粗糙程度、砌筑方法及养护条件有关。在粗糙、湿润、清洁的基层上,采用正确的砌筑方法和进行良好养护,砂浆与基层的黏结力较好。因此,在砌体施工的过程中,砌筑前应当将块材的表面清理干净,并浇水加以润湿,必要时还应进行凿毛处理,砌筑后加强养护,从而可提高砂浆与块材之间的黏结力,保证砌体的砌筑质量。

4.耐久性

由于砌体的使用寿命长度往往与混凝土是相同的,所以砂浆应具有良好的耐久性。为此,砂浆不仅应与基层有良好的黏结性和较小的变形,当受到冻融作用影响时,还应具有要求的抗冻性。对于砂浆耐久性的具体要求是:经规定的冻融循环试验后,其质量损失率不得大于5%,抗压强度损失率不得大于25%。

5.变形性

砂浆和普通混凝土一样,在承受荷载、温度变化或湿度变化时,均会产生一定的变形。变形过大或不均匀会降低砌体的整体性,引起沉降或裂缝。如果砂浆中混合料掺量过多或使用轻骨料,会产生较大的变形。为了减少砂浆的收缩,可在砂浆中加入适量的膨胀剂。