砌筑砂浆配合比设计及应用

2023-09-01 理论教育版权反馈

【摘要】：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。

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。

（1）现场配制水泥混合砂浆配合比计算

①计算砂浆的试配强度fm，0，按式（5.3）或式（5.4）计算。

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式中　fm，0──砂浆的试配强度（MPa），精确到0.1 MPa；

f2──砂浆的强度等级值（MPa），精确到0.1 MPa；

K──换算系数，按表5-2取值。

σ──砂浆现场强度标准差，精确到0.1 MPa。

①当有统计资料时，σ应按式（5.5）计算。

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式中　fm，i──统计周期内同一种砂浆第i 组试件的抗压强度（MPa）；

μfm──统计周期内同一种砂浆n 组试件强度的平均值（MPa）；

n──统计周期内同一种砂浆试件的总组数，n≥25。

②当无统计资料时可按表5.2选取。

表5.2　砂浆强度标准差σ 及K值

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③计算1 m3砂浆中水泥的用量。

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式中　Qc──每立方米砂浆的水泥用量（kg），精确到1 kg；

fm，0──砂浆的试配强度（MPa），精确到0.1 MPa；

fce──水泥28d 时的实测强度值（MPa），精确到0.1 MPa；

α，β──经验系数，按α=3.03､ β=－15.09选取。

当无法获得水泥的实测强度值时，可按下式计算fce：

式中　fce──水泥28d 时的实测强度值（MPa），fce=γcfce，k；

γc──水泥强度等级的富余系数，按统计资料确定，无统计资料，可取1.0；

fce，k──水泥的强度等级值（MPa）。

④计算1 m3砂浆中掺加料的用量QD。

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》（JGJ/T 98—2010）建议取350 kg。掺合料用量按式（5.8）计算。

式中　QD──1 m3砂浆中掺合料用量，精确到1 kg；

QA──经验数据，1 m3砂浆中水泥和掺合料用量，精确到1 kg，一般为300～350 kg/m3。粉煤灰以干质量计算，对于石灰膏应以稠度为120±5 mm 计算，当石灰膏的稠度不是120 mm，其用量应乘以换算系数，换算系数按表5.3进行。

表5.3　不同稠度的石灰膏换算因数

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（4）确定1 m3砂浆中用砂量Qs

砂浆中砂的用量与砂的含水率有关，配制1 m3砂浆需要干燥状态（含水率小于0.5%）的干砂1 m3，当砂子含水率为β 时，按下式计算：

式中　Qs──每立方米砂浆的砂子用量（kg），精确到1 kg；

ρs，0──砂子含水率小于0.5% 时的堆积密度（kg/m3），精确到1 kg；

β──砂子的含水率（%）。

（5）用水量

砂浆的用水量根据砂浆的稠度及施工现场的气候条件确定。1 m3砂浆的用水量可查表5.4或根据经验选定。

表5.4　砂浆用水量选用表

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当砂浆的初配确定以后，应进行砂浆的试配，试配时以满足和易性和强度要求为准，进行必要的调整，再将所确定的各种材料用量换算成以水泥为1的质量比或体积比，即得到最后的配合比。

2.现场配制水泥砂浆或水泥粉煤灰砂浆的配合比选用

现场配制的水泥砂浆配合比，其材料用量亦可直接按表5.5选用，选用时注意以下几点：M15及以下强度等级的砌筑砂浆宜选用32.5级通用硅酸盐水泥或砌筑水泥；M15以上强度等级的砌筑砂浆宜选用42.5级通用硅酸盐水泥；当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；稠度小于70 mm 时，用水量可小于下限，施工现场气候炎热或处于干燥季节时，可酌量增加用水量；试配强度按式（5.4）计算。

现场配制的水泥粉煤灰砂浆，其材料用量亦可直接按表5.6选用，选用时注意以下几点：水泥强度等级为32.5级，当采用细砂或粗砂时用水量分别取上限或下限；稠度小于70 mm时，用水量可小于下限，施工现场气候炎热或处于干燥季节时，可酌量增加用水量；试配强度按式（5.4）计算。

表5.5　每立方米水泥砂浆材料用量（kg/m3）

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表5.6　每立方米水泥粉煤灰砂浆材料用量（kg/m3）

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（1）预拌砌筑砂浆的试配要求

预拌砌筑砂浆生产前应进行试配，试配强度按式（5.4）计算确定，试配时稠度取70～80 mm，预拌砂浆中可掺入保水增稠材料、外加剂等，掺量应经试配后确定。对于湿拌砌筑砂浆，在确定湿拌砌筑砂浆稠度时应考虑砂浆在运输和储存过程中的稠度损失，应根据凝结时间的要求确定外加剂掺量。对于干混砌筑砂浆，应明确拌制时的加水量范围。

预拌砌筑砂浆的搅拌、运输、储存和性能应符合《预拌砂浆》（JG/T 230—2007）的规定。

（2）砂浆配合比试配､调整和确定

按计算或查表所得配合比进行试配时，应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009）测定砌筑砂浆拌合物的稠度和保水率，当稠度和保水率不能满足要求时，应调整材料用量，直到符合要求为止，确定为试配时的砂浆基准配合比。

试配时至少采用3个不同的配合比，其中一个配合比为按《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T 98—2010）计算得出的基准配合比，其余两个配合比的水泥用量应按基准配合比分别增加或减少10%。在保证稠度、保水率合格条件下，可将水、石灰膏、保水增稠材料或粉煤灰等活性掺和料用量作相应调整。

砌筑砂浆试配时稠度应满足施工要求，并应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009）分别测定不同配合比砂浆的表观密度及强度；并应选定符合试配强度及和易性要求，并且水泥用量最低的配合比作为砂浆的试配配合比。

3.配合比设计实例

【例5.1】某砌筑工程用水泥石灰混合砂浆，要求砂浆的设计强度等级为M10，流动性为70～100 mm。采用32.5级的矿渣水泥，28d实测强度值为37 MPa；中砂，含水率为3%，堆积密度为1 360 kg/m3；施工水平一般，σ 取2.5。

【解】设计步骤如下：

（1）计算砂浆的试配强度

fm,0＝fk+0.645σ＝10+0.645×2.5＝11.61 MPa

（2）计算1 m3砂浆中水泥的用量

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