砌筑砂浆技术性质与测定-建筑材料

2023-10-10 理论教育版权反馈

【摘要】：砌筑砂浆拌合物需要具有良好的和易性，砌筑墙体块材时才能将块材进行很好的黏结，确保工程质量。故通过试验检测砌筑砂浆的和易性与强度是否满足工程项目的要求，是保证工程质量、进行质量把控的重要途径与手段。用砂浆稠度仪通过试验测定沉入度值，以标准圆锥体在砂浆内自由沉入10s时的沉入深度，用毫米表示。

【任务背景】　砌筑砂浆拌合物需要具有良好的和易性，砌筑墙体块材时才能将块材进行很好的黏结，确保工程质量。和易性不好的砂浆，铺浆和挤浆都较困难，影响灰缝砂浆饱满度，使砂浆与块材的黏结力减弱。另外，砂浆保水性差，容易产生分层、泌水现象，砂浆强度也会严重降低。故通过试验检测砌筑砂浆的和易性与强度是否满足工程项目的要求，是保证工程质量、进行质量把控的重要途径与手段。

1.砌筑砂浆的技术性质

拌制后的砂浆应满足以下要求：

①满足和易性要求；

②满足设计种类和强度等级要求；

③具有足够的黏结力。

1）砌筑砂浆拌合物的和易性

新拌砂浆的和易性，也称砂浆拌合物的工作性。和易性良好的砂浆容易在粗糙的砖石底面上铺设成均匀的薄层，而且能够和底面紧密黏结。使用和易性良好的砂浆，既便于施工操作，提高劳动生产率，又能保证工程质量。新拌砂浆的和易性可根据其流动性和保水性来综合评定。

（1）流动性

砂浆的流动性也称为稠度，是指在自重或外力作用下流动的性能，用“沉入度”表示。用砂浆稠度仪通过试验测定沉入度值，以标准圆锥体在砂浆内自由沉入10s时的沉入深度，用毫米表示。沉入度大，砂浆流动性大；但流动性过大，硬化后强度将会降低；若流动性过小，则不便于施工操作。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T98—2010）的规定，砌筑砂浆的稠度应按表5-6选用。

表5-6　砌筑砂浆的稠度

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（2）保水性

新拌砂浆能够保持其内部水分不泌出的能力称为保水性。保水性也指砂浆中各项组成材料不易分离的性质。新拌砂浆在存放、运输和使用的过程中，必须保持其水分不致很快流失，才能便于施工操作且保证工程质量。

砂浆保水性用保水率来表示。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T98—2010）的规定，不同品种的砌筑砂浆保水率应满足：水泥砂浆保水率≥80%、水泥混合砂浆保水率≥84%、预拌砌筑砂浆保水率≥88%。

2）砌筑砂浆的强度

砌筑砂浆在砌体中主要起黏结、传递荷载的作用，并与砌体材料一起经受周围介质的物理化学作用，因此，硬化后的砂浆应具有一定的黏结强度、抗压强度和耐久性。试验证明砂浆的黏结强度、耐久性均随抗压强度的增大而提高，即它们之间有一定的相关性，而且抗压强度的试验方法较为成熟，测定较为简单准确，所以工程上常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。

砂浆的强度等级是以边长为70.7mm的立方体试块，在标准养护条件（水泥混合砂浆温度为（20±3）℃，相对湿度为60%~80%；水泥砂浆温度为（20±3）℃，相对湿度为90%以上）下，用标准试验方法测得28d龄期的抗压强度来确定，以3个试件测值的算术平均值的1.3倍作为该组试件砂浆立方抗压强度平均值。水泥砂浆、预拌砌筑砂浆强度等级有M30，M25，M20，M15，M10，M7.5，M5等7个强度等级。水泥混合砂浆强度等级有M15，M10，M7.5，M5等4个强度等级。

影响砂浆强度的因素较多，实验证明，当原材料质量一定时，砂浆的强度主要取决于水泥强度等级与水泥用量。用水量对砂浆强度及其他性能的影响不大。

3）砂浆黏结力

砖石砌体是靠砌筑砂浆将许多块状的砖石材料黏结成坚固的整体，因此，要求砌筑砂浆对砖石必须有一定的黏结力。砌筑砂浆的黏结力随其强度的增大而提高，砂浆强度等级越大，黏结力越大。另外，砂浆的黏结力与砖石的表面状态、洁净程度、湿润情况及施工养护条件等有关。所以，砌筑前砖要浇水湿润，其含水率应控制在10%~15%，表面不沾土以提高砂浆与砖之间的黏结力，保证砌筑质量。

2.砌筑砂浆技术性质测定

1）砂浆稠度测定

（1）试验标准

本试验依据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70—2009）制订。

（2）试验目的

确定砂浆性能特征值，检验或控制现场拌制砂浆的质量。

（3）主要仪器设备

①砂浆稠度测定仪：如图5-15所示，由试锥、容器和支座3部分组成。试锥由钢材或铜材制成，试锥高度为145mm，锥底直径为75mm，试锥连同滑杆的质量应为（300±2）g；盛载砂浆容器由钢板制成，筒高为180mm，锥底内径为150mm；支座分底座、支架及刻度显示3个部分，由铸铁、钢及其他金属制成。

②钢制捣棒：直径10mm、长350mm，端部磨圆。

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图5-15　砂浆稠度测定仪

1—齿条测杆；2—摆针；3—刻度盘；4—滑杆；5—制动螺丝；6—试锥；7—盛装容器；8—底座；9—支架

（4）试验步骤

①用少量润滑油轻擦滑杆，再将滑杆上多余的油用吸油纸擦净，使滑杆能自由滑动。

②用湿布擦净盛浆容器和试锥表面，将砂浆拌合物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10mm。先用捣棒自容器中心向边缘均匀地插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5~6下，使砂浆表面平整，最后将容器置于稠度测定仪的底座上。

③拧松制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺丝，使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端，读出刻度盘上的读数（精确至1mm）。

④拧松制动螺丝，同时计时间，10s时立即拧紧螺丝，将齿条测杆下端接触滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确至1mm），二次读数的差值即为砂浆的稠度值。

⑤盛装容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。

（5）试验结果判定

①取两次试验结果的算术平均值，精确至1mm。

②如两次试验值之差大于10mm，应重新取样测定。

2）砂浆保水性测定

（1）试验标准

本试验依据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70—2009）制订。

（2）试验目的

测定砂浆保水性，以判定砂浆拌合物在运输及停放时内部组分的稳定性。

（3）主要仪器设备

①金属或硬塑料圆环试模内径100mm、内部高度25mm。

②可密封的取样容器，应清洁、干燥。

③2kg的重物。

④医用棉纱，尺寸为110mm×110mm，宜选用纱线稀疏、厚度较薄的棉纱。

⑤超白滤纸，符合《化学分析滤纸》（GB/T1914—2017）中速定性滤纸，直径110mm，200g/m2。

⑥2片金属或玻璃的方形（圆形）不透水片，边长或直径大于110mm。

⑦天平：量程200g，感量0.1g；量程2000g，感量1g。

⑧烘箱。

（4）试验步骤

①称量下不透水片与干燥试模质量m1和8片中速定性滤纸质量m2。(www.chuimin.cn)

②将砂浆拌合物一次性填入试模，并用抹刀插捣数次，当填充砂浆略高于试模边缘时，用抹刀以45°角一次性将试模表面多余的砂浆刮去，然后再用抹刀以较平的角度在试模表面反方向将砂浆刮平。

③抹掉试模边的砂浆，称量试模、下不透水片与砂浆总质量m3。

④用2片医用棉纱覆盖在砂浆表面，再在棉纱表面放上8片滤纸，用不透水片盖在滤纸表面，用2kg的重物压着不透水片。

⑤静止2min后移走重物及不透水片，取出滤纸（不包括棉砂），迅速称量滤纸质量m4。

⑥从砂浆的配比及加水量计算砂浆的含水率，若无法计算，可按砂浆含水率测试方法的规定测定砂浆的含水率。

（5）试验结果处理

①稠度试验结果应按下列要求确定：取两次试验结果的算术平均值，精确至1mm。②砂浆保水性应按下式计算：

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式中　W——保水性，%；

　　　m1——下不透水片与干燥试模质量，g；

　　　m2——8片滤纸吸水前的质量，g；

　　　m3——试模、下不透水片与砂浆总质量，g；

　　　m4——8片滤纸吸水后的质量，g；

　　　α——砂浆含水率，%。

取两次试验结果的平均值作为结果，如两个测定值中有1个超出平均值的5%，则此组试验结果无效。

③砂浆含水率测试方法。

称取100g砂浆拌合物试样，置于一干燥并已称重的盘中，在（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，砂浆含水率应按下式计算：

式中　α——砂浆含水率，%；

　　　m5——烘干后砂浆样本损失的质量，g；

　　　m6——砂浆样本的总质量，g。

砂浆含水率值应精确至0.1%。

3）砂浆立方抗压强度测定

（1）试验标准

本试验依据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70—2009）制订。

（2）试验目的

测定砂浆的实际强度，确定砂浆是否达到设计要求的强度和施工要求。

（3）主要仪器设备

①试模：尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm的带底试模，材质规定参照《混凝土试模》（JG237—2008）第4.1.3和第4.2.1条，应具有足够的刚度并拆装方便。试模的内表面应机械加工，其不平度应为每100mm不超过0.05mm，组装后各相邻面的不垂直度不应超过±0.5°。

②钢制捣棒：直径为10mm，长为350mm，端部应磨圆。

③压力试验机：精度为1%，试件破坏荷载应不小于压力机量程的20%，且不大于全量程的80%。

④垫板：试验机上、下压板及试件之间可垫以钢垫板，垫板的尺寸应大于试件的承压面，其不平度应为每100mm不超过0.02mm。

⑤振动台：空载中台面的垂直振幅应为（0.5±0.05）mm，空载频率应为（50±3）Hz，空载台面振幅均匀度不大于10%，一次试验至少能固定（或用磁力吸盘）3个试模。

（4）试验步骤

①立方体抗压强度试件的制作及养护应按下列步骤进行：

a.采用立方体试件，每组试件3个。

b.应用黄油等密封材料涂抹试模外接缝，试模内涂刷薄层机油或脱模剂，将拌制好的砂浆一次性装满砂浆试模，成型方法根据稠度而定。当稠度≥50mm时采用人工振捣成型，当稠度<50mm时采用振动台振实成型。

人工振捣：用捣棒均匀地由边缘向中心按螺旋方式插捣25次，插捣过程中如砂浆沉落低于试模口，应随时添加砂浆，可用油灰刀插捣数次，并用手将试模一边抬高5~10mm各振动5次，使砂浆高出试模顶面6~8mm。

机械振动：将砂浆一次装满试模，放置到振动台上，振动时试模不得跳动，振动5~10s或持续到表面出浆为止；不得过振。

c.待表面水分稍干后，将高出试模部分的砂浆沿试模顶面刮去并抹平。

d.试件制作后应在室温为（20±5）℃的环境下静置（24±2）h，当气温较低时，可适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号、拆模。试件拆模后应立即放入温度为（20±2）℃，相对湿度为90%以上的标准养护室中养护。养护期间，试件彼此间隔不小于10mm，混合砂浆试件上应覆盖，防止水滴在试件上。

②立方体试件抗压强度试验测定步骤：

a.试件从养护地点取出后应及时进行试验。试验前将试件表面擦拭干净，测量尺寸，并检查其外观。根据此计算试件的承压面积，如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸进行计算。

b.将试件安放在试验机的下压板（或下垫板）上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与试验机下压板（或下垫板）中心对准。开动试验机，当上压板与试件（或上垫板）接近时，调整球座，使接触面均衡受压。承压试验应连续而均匀地加荷，加荷速度应为0.25~1.5kN/s（砂浆强度不大于5MPa时，宜取下限；砂浆强度大于5MPa时，宜取上限），当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件被破坏，然后记录破坏荷载。

（5）试验数据处理及判定

砂浆立方体抗压强度应按下式计算：

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