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砌筑砂浆配制及验收:建筑材料探索

【摘要】:本书以现场配制砌筑砂浆为例,进行现场砂浆配制的学习。④砌筑砂浆试配时稠度应满足施工要求,并分别测定不同配合比砂浆的表观密度及强度;同时应选定符合试配强度及和易性要求、水泥用量最低的配合比作为砂浆的试配配合比。计算此砂浆的初步配合比。

【任务背景】 工程中配置的砂浆,要满足和易性、强度、黏结力等的要求。砂浆配合比决定了砂浆的性能与质量,也影响着砌筑工程的质量。

建筑工程中,常用的砌筑砂浆有水泥砂浆、水泥混合砂浆。水泥砂浆适用于在潮湿的环境、水中以及要求砂浆强度较高的工程。水泥混合砂浆是在水泥砂浆的基础上掺入了一定的石灰膏,以便改善砂浆的和易性,但其强度有所降低。本书主要围绕以上两种砌筑砂浆品种进行配合比的设计学习。

1.砌筑砂浆配合比设计

砌筑砂浆要根据工程类别及砌体部位的设计要求选择其强度等级,再按砂浆强度等级来确定其配合比。确定砂浆配合比可通过查有关资料、手册来选择,重要工程用砂浆,如果无参考资料时,可根据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T98—2010)确定。

砂浆拌合物的和易性应满足施工要求及拌合物的体积密度:水泥砂浆≥1900kg/m3,水泥混合砂浆≥1800kg/m3。本书以现场配制砌筑砂浆为例,进行现场砂浆配制的学习。

1)水泥混合砂浆配合比计算

(1)砂浆的试配强度计算

式中 fm,0——砂浆的试配强度,MPa,应精确至0.1MPa;

   f2——砂浆的强度等级值,MPa,应精确至0.1MPa;

   k——系数,按表5-7取值。

表5-7 砂浆强度标准差σ及k值

(2)每立方米砂浆中的水泥用量计算

式中 fce——水泥实测强度;

   α,β——砂浆的特征系数,其中α=3.03,β=-15.09。

注:各地区也可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。

在无法取得水泥的实测强度值时,可按式(5-6)计算:

式中 γc——水泥强度等级值的富余系数,该值应按统计资料确定。无统计资料时,可取1.0;

   fce,k——水泥强度等级对应的强度值。

(3)石灰膏用量按下式计算

式中 QD——每立方米砂浆的石灰膏用量,kg,应精确至1kg;石灰膏使用时的稠度宜为(120±5)mm;

   QC——每立方米砂浆的水泥用量,kg,应精确至1kg;

   QA——每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量,应精确至1kg,也可为350kg。

(4)确定砂子用量QS

每立方米砂浆中的砂子用量应按干燥状态(含水率小于0.5%)的堆积密度值作为计算值,kg。

(5)确定用水量QW

每立方米砂浆中的用水量,根据砂浆稠度等要求可选用210~310kg。

在确定砂浆用水量时,还应注意以下问题:

①混合砂浆中的用水量,不包括石灰膏中的水。

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,可适当增加用水量。

2)水泥砂浆配合比

水泥砂浆材料用量可按表5-8选用。

表5-8 每立方米水泥砂浆材料用量

注:①M15及M15以下强度等级的水泥砂浆,水泥强度等级为32.5级;M15以上强度等级的水泥砂浆,水泥强度等级为42.5级。
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,可酌量增加用水量。

3)砂浆配合比试配、调整及确定(www.chuimin.cn)

根据上述计算或查表方式完成砂浆的初步配合比计算后,与混凝土的配合比设计一样,还需进一步进行试拌、调整,使砌筑砂浆的和易性与强度都满足要求。在进行后期的试拌、调整时,应按以下规则进行:

①试配时应采用工程中实际使用的材料。砂浆试配时应采用机械搅拌,水泥砂浆、混合砂浆搅拌时间小于120s。掺有粉煤灰、外加剂、保水增稠等材料的砂浆,搅拌时间不小于180s。

②按计算或查表所得配合比进行试拌时,应测定其拌合物的稠度和保水率,当不能满足要求时,应调整材料用量,直至符合要求为止,然后确定为试配时的砂浆基准配合比。

③试配至少采用3个不同的配合比,其中一个为基准配合比,其他配合比的水泥用量应按基准配合比分别增加及减少10%。在保证稠度、保水率合格的条件下,可将用水量或掺加料用量作相应调整。

④砌筑砂浆试配时稠度应满足施工要求,并分别测定不同配合比砂浆的表观密度及强度;同时应选定符合试配强度及和易性要求、水泥用量最低的配合比作为砂浆的试配配合比。

砂浆的试配配合比应按下列步骤进行校正:

a.根据砂浆试配配合比材料用量,计算砂浆的理论体积密度值:

式中 ρc——砂浆的理论体积密度值,kg/m3,应精确至10kg/m3

b.计算砂浆配合比校正系数δ:

式中 ρt——砂浆的实测体积密度值,kg/m3,应精确至10kg/m3

c.当砂浆的实测体积密度值与理论体积密度值之差的绝对值不超过理论值的2%时,试配配合比即为砂浆的设计配合比;当超过2%时,应将试配配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ后,确定为砂浆设计配合比。

砂浆配合比确定后,当原材料有变更时,其配合比必须重新通过试验确定。

2.砌筑砂浆配合比实例

【例5-1】 某工程用砌砖砂浆设计强度等级为M10,要求稠度为80~100mm的水泥石灰砂浆,现有砌筑水泥的强度等级为32.5MPa,细集料为堆积密度1450kg/m3的中砂,含水率为2%,已有石灰膏的稠度为120mm,施工水平一般。计算此砂浆的初步配合比。

解 (1)确定砂浆的试配强度。

根据已知条件,施工水平一般的M10砂浆对应的系数k=1.2,则

(2)1m3中计算水泥用量。

(3)1m3中计算石灰膏用量。

根据砂子堆积密度和含水率,计算1m3中用砂量:

(4)选择用水量

根据前述要求,用水量在240~310kg范围内的,选择用水量为300kg。

(5)砂浆初步配合比

初步配合比再经适配调整,直至满足和易性与强度要求为止。

【课堂思考与讨论5-5】

(1)配置水泥砂浆需要做好哪些工作?

(2)某工程填充墙砌筑工程用砂浆配合比见表5-9,试解读表中表示的相关信息?

表5-9 砂浆配合比标示牌

3.砂浆的验收与复验

施工现场要根据砂浆的配合比,对所搅拌的砌筑砂浆用砂的粒径、水泥用量、搅拌时间、砂浆和易性等进行检查验收。

每一楼层或每250m3砌体中各种强度等级的砂浆,每台搅拌机至少应检查一次,每次至少应制作砂浆立方体抗压强度试块(边长为70.7mm),一组3块。当砂浆强度等级或配合比有变更时,还应另做试块。

砌筑砂浆的验收批,同一类型、强度等级的砂浆试块不应少于3组;同一验收批砂浆只有1组或2组试块时,每组试块抗压强度平均值应大于或等于设计强度等级值的1.10倍;对于建筑结构的安全等级为一级或设计使用所限为50年及以上的房屋,同一验收批砂浆试块的数量不得少于3组;每一检验批且不超过250m3。砌体的各种类、各强度等级的普通砌筑砂浆,每台搅拌机应至少抽检一次。验收批的预拌砂浆、蒸压加气混凝土砌块专用砂浆,抽检可为3组。

做好的砂浆试块应在标准养护条件下进行“标养”。当工地现场无“标准养护”时,可采用自然养护,或及早将试模送往实验室进行“标养”(试块不得受震动)。制作和送检试块时,均须持有见证员参加见证,试块送到实验室时,应认真填好委托单,写明使用部位、砂浆种类、强度等级、工程名称、制作日期、配合比、稠度、养护条件等,检验报告出示后,不得要求更改有关内容。