第5章 建筑砂浆(5.1-5.3)

第5章 建筑砂浆
建筑砂浆在土木工程中的用量很大，使用范围也很广，主要包括砌 筑砂浆和抹面砂浆。
5.1 建筑砂浆的基本组成和性质 5.1.1 建筑砂浆概述
建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、水按适当比例配合，有时还加入 适量掺和料和外加剂，经拌制并硬化而成的一种呈薄层状的土木工程材 料。
按照用途不同，建筑砂浆可分为砌筑砂浆、抹面砂浆（普通抹面砂 浆、装饰砂浆及防水砂浆等）和特种砂浆（如保温砂浆、耐酸防腐砂浆、 吸声砂浆等）。工程上使用较多的是砌筑砂浆和抹面砂浆。
2.变形性能 砂浆在硬化过程中，以及硬化后承受荷载或温度、湿 度条件变化时，都会产生变形。若变形过大或变形不均匀，就会降低砌 体的整体性，引起沉降或裂缝。在拌制砂浆时，如果砂子过细、胶凝材 料过多或选用轻骨料，则会造成砂浆较大的收缩变形而开裂。为减小收 缩，必要时可在砂浆中加入适量的膨胀剂。
3.凝结时间 砂浆的凝结时间，以贯入阻力达到0.5MPa时所用的时 间为评定依据。对凝结时间的要求是：水泥砂浆不宜超过8h，水泥混合 砂浆不宜超过10h，掺入外加剂砂浆的凝结时间应满足工程设计和施工的 具体要求。
2.石灰 为节约水泥和改善砂浆的和易性，在砂浆中常掺入石灰配制 成水泥石灰混合砂浆；当对砂浆的强度要求不高时，也可单独用石灰配 制成石灰砂浆。为保证砂浆的质量，要充分“陈伏”，以消除过火石灰 的危害。在满足工程要求的前提下，也可使用工业废料代替石灰膏。
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5.1.2.2 细骨料
细骨料在砂浆中起着骨架和填充作用，对砂浆的技术性能影响较大。 性能良好的细骨料可提高砂浆的强度和和易性，尤其对砂浆的收缩和开 裂有较好的抑制作用。
面层 70～80 90～100
普通混凝土小型空心砌块
砌体，
60～70 50～60 石膏浆面层 — 90～120
加气混凝土砌块砌体
石砌体
40～50 30～40
—
—
—
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2.保水性 砂浆的保水性是指砂浆拌和物保持内部水分不泌出的性能， 也反映砂浆中各组成材料不易分层离析的性能。保水性差的砂浆在运输、 存放和使用过程中，很容易产生泌水而使砂浆的流动性降低，难以均匀 铺摊；同时砂浆中水分也容易被基层材料所吸收，使砂浆变得干涩，从 而影响砂浆的正常硬化，最终降低砂浆的强度和粘结力。影响砂浆保水 性的主要因康有：胶凝材料的种类及用量，掺和料的种类及用量，砂的 质量及外加剂的品种和掺量等。
1.砂 砂浆用砂，原则上应采用符合混凝土用砂技术要求的优质河 砂。但由于砂浆层一般较薄，因此对砂子的最大粒径有所限制：用于毛 石砌体的砂浆，砂的最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4～1/5；用于砌筑 砖砌体的砂浆，砂的最大粒径应不大于2.5mm；用于光滑抹面及勾缝的砂 浆，应采用细砂，且最大粒径宜小于1.2mm。
砂浆在砌体中主要起粘结和传递荷载的作用，所以需具有一定的强 度。砂浆的抗压强度是以标准立方体试件（70.7mm×70.7mm×70.7mm）， 一组6块，在标准养护条件下（温度为20℃土3℃，水泥砂浆试件要求相 对湿度在90％以上，水泥混合砂浆试件要求相对湿度为60％～80％）养 护至28d测得的抗压强度平均值而定。砂浆的强度等级分为M2.5、M5、 M7.5、M10、M15、M20共6个等级。
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5.1.2.3 掺和料
在砂浆中，掺和料是为改善砂浆的和易性而掺加的无机材料，如石 灰膏、黏土膏、粉煤灰、沸石粉等。对石灰膏的技术要求如前述，对其 他材料的要求如下。
黏土膏：黏土膏要起到塑化作用，应达到一定细度。此外，黏土中 有机物质含量过高会降低砂浆质量，必须低于规定含量时才可使用。
粉煤灰：在砂浆中掺加粉煤灰不但可改善砂浆的和易性，还可提高 强度、节约水泥和石灰。砂浆中使用的粉煤灰，应符合《用于水泥和混 凝土中的粉煤灰》（GB/T1596—2005）的规定，一般可采用II级或Ⅲ级 粉煤灰。
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当基层为不吸水材料（如致密的石材）时，砂浆的抗压强度与混凝
土相似，主要取决于水泥强度和灰水比。其关系式如下：
f m,0


C
f
ce
( W

)
（5-1）
式中 fm,0——砂浆28d抗压强度（MPa）； fce——水泥28d实测抗压强度（MPa）； α ，β ——与骨料种类有关的系数，可根据试验资料统计确定；
5.2.1 砌筑砂浆的技术要求
砌筑砂浆的种类应根据砌体的部位进行合理的选择。水泥砂浆宜用 于潮湿环境和强度要求比较高的砌体，如地下的砖石基础、多层房屋的 墙体、钢筋砖过梁等；水泥石灰混合砂浆宜用于干燥环境中的砌体，如 地面以上的承重或非承重的砖石砌体；石灰砂浆可用于干燥环境及强度 要求不高的砌体，如较低的单层建筑物或临时性建筑物的墙体。
C／W——灰水比。
当基层为吸水材料（如砖或其他多孔材料）时，即使砂浆拌和时的
用水量不同，但因砂浆具有—定的保水性，经过基层吸水后保留在砂浆
中的水分几乎是相同的，因此砂浆的抗压强度主要取决于水泥强度及水
泥用量，而与砂浆的灰水比基本无关。其关系式如下：
fm,0 fce Qc /1000
1
砌筑砂浆
抹面砂浆
装饰砂浆
防水砂浆
保温砂浆
耐酸防腐砂浆
2
建筑砂浆的用途主要有以下几个方面。 （1）砌筑。在砌体结构中，砌筑砂浆起到了粘结、铺垫和传递应力的 作用，将块状材料粘结成整体结构，以建造各种建筑物、构筑物（如桥 涵、堤坝）的墙体。 （2）抹面。在装饰工程中，墙面、地面、梁和柱面等都需要采用砂浆 来抹面，以起到防护、找平和装饰作用。 （3）勾缝。砖、砌块、石材墙体的勾缝，以及装配式结构中大型墙板 和各种构件的接缝，都需要采用建筑砂浆。 （4）粘结。在采用天然石材、人造石材、瓷砖、锦砖等进行各种贴面 装饰时，一般也采用砂浆进行粘结和镶缝。 （5）修补。对结构构件表面的缺陷进行修补时，通常也采用砂浆。 （6）特殊性能。经过特殊配制，砂浆还可起到保温、防水、防腐、吸 声等作用。
砌筑
抹面
勾缝
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5.1.2 建筑砂浆的组成材料ห้องสมุดไป่ตู้5.1.2.1 胶凝材料
砂浆中使用的胶凝材料有水泥、石灰、建筑石膏和有机胶凝材料等。 选择胶凝材料时应考虑砂浆的使用环境、使用部位和用途：在干燥环境 中使用的的砂浆既可选用气硬性胶凝材料（如石灰、石膏），也可选用 水硬性胶凝材料（水泥）；若在潮湿环境或水中使用的砂浆，则必须使 用水硬性胶凝材料。土木工程中最常用的胶凝材料是水泥和石灰。
1.水泥 水泥是砂浆的主要胶凝材料，常用的水泥主要是通用普通硅 酸盐水泥，不同品种的水泥不得混合使用。选用水泥时应注意以下几点。 （1）水泥的强度等级宜为砂浆强度等级的4～5倍。 （2）水泥砂浆中水泥的强度等级不宜大于32.5级，水泥混合砂浆中水泥 的强度等级不宜大于42.5级。 （3）在配制某些特殊用途的砂浆时，可以采用某些专用水泥和特种水泥， 如用于装饰砂浆的白水泥，用于修补裂缝、镶嵌预制构件接缝的膨胀水 泥，用于修补渗漏的快硬水泥等。
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膨胀珍珠岩
粉煤灰
外加剂
沸石粉
木质素磺酸盐
甲基纤维素
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5.1.3 建筑砂浆的技术性质
建筑砂浆的技术性质，主要包括砂浆拌和物的和易性，以及硬化后 砂浆的强度、粘结力、变形性能、耐久性等。
5.1.3.1 砂浆拌和物的和易性
砂浆拌和物必须具有良好的和易性，和易性包括流动性和保水性两 方面内容。
1.流动性（稠度） 砂浆的流动性是指砂浆在搅拌、运输、摊铺过 程中易于流动的性能。流动性良好的砂浆能在粗糙的砖石表面铺成均匀 密实的砂浆层，抹面时也能很好地抹成均匀的薄层，并与底层很好地粘 结。影响砂浆流动性的因素有：胶凝材料和掺和料的品种及掺量，用水 量，外加剂掺量，砂的细度、级配、表面特征及搅拌时间等。
按所用胶凝材料的不同，建筑砂浆可分为水泥砂浆、混合砂浆（水 泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆、石灰黏土砂浆）、石灰砂浆、石膏砂浆和 聚合物砂浆等。
按照生产和施工方法不同，建筑砂浆又可分为现场拌制砂浆和商品 砂浆。砂浆以往主要是在施工现场拌制，其质量不易控制，且粉尘大、 易污染环境。根据现行的产业政策，将逐步推广工厂生产的商品砂浆， 尽量减少现场拌制砂浆。
（5-2）
式中
fm,0——砂浆28d抗压强度（MPa）； fce——水泥28d实测抗压强度（MPa）； α ，β ——与骨料种类有关的系数，可根据试验资料统计确定； Qc——每立方米砂浆的水泥用量（kg）。
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5.1.3.3 砂浆的其它性能
1.粘结力 砌筑砂浆必须具有足够的粘结力，才能将块材胶结成整 体结构。因此，砂浆的粘结力是直接影响砌体结构的抗剪强度、稳定性、 抗震性、抗裂性等的重要因素。砂浆的粘结力与砂浆强度有关，砂浆抗 压强度越高，其粘结力也越大。此外，砂浆的粘结力还与砌筑基层表面 的粗糙程度、清洁程度、湿润程度以及养护条件等有关。所以为了提高 砂浆的粘结力，施工中应采取相应的措施，以保证砌体的质量。
沸石粉：沸石粉是指以天然沸石岩为原料，经破碎、磨细制成的粉 状材料，是一种含多孔结构的微晶矿物。沸石粉的使用应符合《天然沸 石粉在混凝土与砂浆中应用技术规程》(JGJ／T112—97)的规定。
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5.1.2.4 外加剂
为改善砂浆的和易性及其它性能，还可在砂浆中掺入外加剂，如增 塑剂、保水剂、微沫剂等。增塑剂能明显改善砂浆的和易性，常用的增 塑剂如木质素磺酸盐减水剂。保水剂能显著减少砂浆泌水，防止离析， 并改善砂浆的和易性，常用的保水剂有甲基纤维素、硅藻土等。微沫剂 能在砂粒之间产生大量微小、高度分散的、稳定的气泡，增大砂浆的流 动性，但硬化后气泡仍保持在砂浆中，常用的微沫剂有松香皂等。混凝 土中采用的减水剂、引气剂、增塑剂等对砂浆也有增塑的作用。
在砂浆中掺用外加剂时，不但要考虑外加剂对砂浆拌和物性能的影 响，还要根据砂浆的用途，考虑外加剂对硬化后砂浆使用功能的影响， 并通过试验确定外加剂的品种和掺量。