砌筑砂浆配合比设计的基本要求是：满足砂浆设计的强度等级；满足施工所要求的和易性；此外还应具有较高的黏结强度和较小的变形。表5.2砂浆强度标准差σ 及K值③计算1 m3砂浆中水泥的用量。水泥和掺合料总量在300～400 kg 之间时，基本能满足砌筑砂浆的和易性要求，国家标准《砌筑砂浆配合比设计规程》建议取350 kg。对于干混砌筑砂浆，应明确拌制时的加水量范围。......
2023-09-01
土木工程材料中砌筑砂浆技术性质及应用
【摘要】：砌筑砂浆的主要技术性质包括：新拌砂浆的和易性、硬化后砂浆的强度及强度等级、砂浆的黏结力、砂浆的变形性、砂浆的凝结时间、砂浆的耐久性。图5.2砂浆稠度测定仪表5.1建筑砂浆的流动性稠度选择保水性砂浆的保水性是指砂浆能够保持内部水分不易析出的能力，用保水率表示。砂浆的抗压强度是确定砂浆强度等级的重要依据。
砌筑砂浆的主要技术性质包括：新拌砂浆的和易性、硬化后砂浆的强度及强度等级、砂浆的黏结力、砂浆的变形性、砂浆的凝结时间、砂浆的耐久性。
1.新拌砂浆的和易性
砂浆在硬化前应具有良好的和易性，即砂浆在搅拌、运输、摊铺时易于流动并不易失水的性质。和易性包括流动性和保水性两方面内容。
（1）流动性
砂浆的流动性（Fluidity）是指砂浆在重力或外力的作用下流动的性能，也称为“稠度”，可用砂浆稠度仪测定（图5.2），用沉入度（mm）表示。沉入度是指以标准锥体在砂浆内自由沉入10 s 时的深度。
沉入度越大，砂浆的流动性越好，但流动性过大，砂浆容易分层、析水；流动性过小，则不便于施工操作，灰缝不易填充密实，将会降低砌体的强度。
影响砂浆沉入度的因素有：所用胶凝材料的种类和用量；用水量；掺加料的种类与用量；砂子的粗细程度及级配状态；搅拌时间；外加剂的种类与掺加量。其影响机理与混凝土流动性基本相同。
沉入度的选择，应根据砌体的种类、施工条件和气候条件，从表5.1中选择。流动性太大，不能保证砂浆层的厚度和黏结强度，同时砂浆层的收缩过大，出现收缩裂缝；但流动性太小，砂浆不容易铺抹开，同样不能保证砂浆层的厚度和强度。流动性选择合适，也有利于提高施工效率，减轻劳动强度。
图5.2 砂浆稠度测定仪
表5.1 建筑砂浆的流动性稠度选择
（2）保水性
砂浆的保水性（Water Retentivity）是指砂浆能够保持内部水分不易析出的能力，用保水率表示。根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009）规定，将砂浆搅拌均匀后，装入保水性试验用的试模中，用中速定性滤纸进行测试，测试时间2 min。滤纸增加的质量为砂浆中水分的损失。砂浆中保留的水分占砂浆原有水分的百分率即为砂浆保水率。水泥砂浆要求保水率不小于80%，水泥混合砂浆的保水率要求不小于84%，预拌砌筑砂浆的保水率要求不小于84%，砂浆保水性越差，可操作性变差， ､即在运输 存放时，砂浆混合物容易分层而不均匀，上层变稀，下层变得干稠。砂浆的保水性太差，会造成砂浆中水分容易被砖 ､石等吸收，不能保证水泥水化所需的水分，影响水泥的正常水化，降低砂浆本身强度和黏结强度。
2.硬化后砂浆的强度及强度等级
砂浆在砌体中，主要是传递荷载，因此要求砂浆要有一定的抗压强度。砂浆的抗压强度是确定砂浆强度等级的重要依据。
根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009）规定，砂浆的强度等级是以70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm 的立方体标准试件（一组3块），在标准条件[温度为（20±3）℃，水泥砂浆相对湿度为90%，混合砂浆的相对湿度为60%～80%养护28 d，用标准试验方法测得的抗压强度fm，cu来确定的，按式（5.1）计算。
式中 fm，cu──砂浆的立方体抗压强度，MPa（精确至0.1 MPa）；
N──试件的破坏荷载，N；
A──试件的承压面积，mm2；
K──换算系数，取1.35。
根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T 98—2010）中规定，水泥砂浆及预拌砂浆按抗压强度可分为M5.0、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30强度等级。水泥混合砂浆的强度等级可分为M5.0､M7.5､M10､M15。符号M10即表示养护28d后的立方体试件抗压强度平均值不低于10 MPa。
（1）不吸水基面材料
用于不吸水基面材料，如密实石材的砂浆强度与普通混凝土基本相似主要取决于水泥强度和水灰比，可用式（5.2）计算：
式中 fm，0──砂浆的试配强度（MPa）；
fce──水泥28d时的实测强度值（MPa），fce＝γcfce，g；
γc──水泥强度等级的富余系数，按统计资料确定；
fce，g──水泥的强度等级值（MPa）；
A，B──经验系数，A＝0.29，B＝0.4，也可根据试验资料统计确定；
C/W──灰水比。
（2）吸水基面材料
砌筑砖、多孔混凝土或其他一些多孔材料时，由于基层能吸水，砂浆中保留水分的多少取决于砂浆的保水性，与水灰比的关系不大，砂浆强度主要取决于水泥用量和水泥强度等级，可按式（5.3）计算。
式中 mc──每立方米砂浆的水泥用量（kg）；
fce──水泥28d时的实测强度值（MPa）；
α，β──经验系数，按α＝3.03，β＝－15.09选取。
各地也可以使用本地区试验资料确定α、β值，统计用的试验组数不得少于30组。
砂浆的强度等级可根据工程类别、砌体部位、所处的环境等来选择，一般按如下原则选择：
①办公楼、教学楼、多层商店等工程用M5.0～M10；
②平房、商店等工程用M2.5～M5.0；
④检查井、化粪池等用M5.0砂浆，特别重要的结构才用M10以上的砂浆。
随着高层建筑的发展，砂浆在使用等级上也相应地提高了。
3.砂浆的黏结力（Cohesive Force）
砂浆必须具有足够的黏结力，才能将砌筑材料黏结成一个整体。黏结力的大小，会影响整个砌体的强度、耐久性、稳定性和抗震性能。砂浆的黏结力由其本身的抗压强度决定。一般来说，砂浆的抗压强度越大，黏结力越大；另外，与基面的清洁程度、含水状态、表面状态、养护条件等有关。
4.砂浆的变形（Deformation）
砂浆在承受荷载、温度或湿度变化时均会发生变形，如果变形量太大，会引起开裂而降低砌体质量。掺太多轻集料或混合材料（如粉煤灰、轻砂等）的砂浆，其收缩变形较大，应采取一些措施防止开裂，如在抹面砂浆中掺入一定量的麻刀、纸筋等。
5.砂浆的凝结时间（Setting time）
砂浆凝结时间，以贯入阻力达到0.5 MPa 为评定的依据。水泥砂浆不宜超过8 h，水泥混合砂浆不宜超过10 h，掺入外加剂应满足工程设计和施工的要求。
6.砂浆的抗冻性（Freezing Resistance）
在受冻融影响较多的建筑部位，要求砂浆具有一定的抗冻性。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T 98—2010）的规定，对有冻融次数要求的砌筑砂浆，经冻融试验后，质量损失率不得大于5%，抗压强度损失率不得大于25%。
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