第1页：第五章建筑砂浆封面
《建筑材料与检测》教学课件 第五章 建筑砂浆
- 适用专业
- 土建施工类专业
- 配套教材
- 北大版《建材与检测》
- 授课教师
- ☆☆☆ 副教授
第2页：学习目标
学习目标
- 掌握砌筑砂浆的材料组成和技术性质特点
- 了解砌筑砂浆的配合比设计过程
- 熟悉干混砂浆、特种砂浆和抹面砂浆的特点及应用
第3页：导读：砂浆的概念与分类
砂浆由胶凝材料、细集料、掺和料和水配制而成。它与普通混凝土的主要区别是组成材料中没有粗骨料，因此建筑砂浆也称为细骨料混凝土。
- 按用途分：砌筑砂浆、抹面砂浆、绝热砂浆、防水砂浆等。
- 按胶结料分：水泥砂浆、石灰砂浆、聚合物砂浆、混合砂浆等。
本页图示展示加气混凝土专用抹面砂浆与现代化干混砂浆工程流程。
第4页：砌筑砂浆用水泥
5.1.1 砌筑砂浆的组成材料 1. 水泥
- 选择水泥强度等级一般为砂浆强度等级的4～5倍；水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜大于32.5，水泥混合砂浆不宜大于42.5。
- 水泥强度等级过高时可适当掺入掺加料；不同品种的水泥不得混合使用。
- 砌筑水泥：在普通硅酸盐水泥熟料中掺入大量炉渣、灰渣等磨细而成，熟料含量一般为15～25%，强度较低，分为125、175、225三个标号。
第5页：砂浆的掺合料
2. 掺合料
为改善砂浆和易性、节约水泥并降低成本，常在砂浆中掺入适量磨细生石灰、石灰膏、石膏、粉煤灰、粘土膏、电石膏等作为掺合料。
- 生石灰应先熟化成石灰膏，用孔径不大于3 mm×3 mm的网过滤，熟化时间不得少于7天；用磨细生石灰粉制成时熟化时间不得小于2天。
- 沉淀池中储存的石灰膏应采取防止干燥、冻结和污染的措施，严禁使用脱水硬化的石灰膏。
- 膏类物质稠度一般为120±5 mm，现场施工稠度与试配不一致时可参照换算表换算。
第6页：聚合物与细骨料
- 3. 聚合物
- 特殊场合可采用聚合物作为胶凝材料。聚合物为链型或体型高分子化合物，粘性好，在砂浆中呈膜状大面积分布，可提高砂浆的粘接性、韧性和抗冲击性，也有利于提高抗渗、抗碳化等耐久性能，但可能使抗压强度下降。常用聚合物有聚醋酸乙烯酯、甲基纤维素醚、聚乙烯醇、聚酯树脂、环氧树脂等。
- 4. 细骨料
- 配制砂浆的细骨料最常用的是天然砂，砂应符合混凝土用砂的技术性质要求。
第7页：砂浆用水与外加剂
- 5. 用水要求
- 拌制砂浆用水与混凝土拌合用水要求相同，均需满足《混凝土拌合用水标准》（JGJ 63—89）的规定。
- 6. 外加剂
- 为改善新拌及硬化后砂浆性能或赋予特殊性能而掺入。改善和易性、提高抗裂性抗冻性及保温性可掺微沫剂、减水剂等；增强防水性和抗渗性可掺防水剂；增强保温隔热性能除选用轻质细骨料外还可掺引气剂提高砂浆孔隙率。
第8页：砂浆的强度与等级
5.1.2 砌筑砂浆的技术性质 1. 砂浆的强度与等级
砌筑砂浆的强度通常指立方抗压强度值，即砂浆强度等级是以70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm六个一组的立方体试块，按标准条件养护至28 d的抗压强度平均值确定。
- 标准养护温度20±2 ℃；水泥混合砂浆试件相对湿度60%～80%，水泥砂浆试件相对湿度90%以上。
- 根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ 98—2000），强度等级分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20六个等级。
- 影响砂浆强度的因素有材料性质、配合比、施工质量等。
第9页：砂浆的流动性
2. 砂浆的和易性
砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。
1）流动性：砂浆的流动性也称稠度，是指砂浆在自重或外力作用下流动的性质，用砂浆稠度仪测定，以沉入度（单位为mm）表示。沉入度大的砂浆流动性好。
砂浆的流动性应根据砂浆和砌体种类、施工方法和气候条件来选择，砌筑砂浆稠度应按标准表规定选用。
第10页：砂浆的保水性
2）保水性：指砂浆保持水分的能力，反映新拌砂浆在停放、运输和使用过程中各组成材料是否容易分离的性能。保水性良好的砂浆水分不易流失，容易摊铺成均匀的砂浆层，且与基底粘结好、强度较高。
砂浆的保水性与胶结材料类型和用量、砂的级配、用水量以及有无掺和料和外加剂等因素有关，用分层度测定仪测定，以分层度表示。
- 分层度以10～20 mm为宜。
- 分层度过大（超过30 mm）保水性差，容易离析，不便于施工和保证质量。
- 分层度过小（低于10 mm）虽保水性好，但易产生收缩开裂，影响质量。
第11页：水泥混合砂浆配合比设计
3. 砌筑砂浆配合比设计
常用的砌筑砂浆有水泥砂浆和水泥混合砂浆两大类。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ 98—2000）规定，用于砌筑吸水底面的砂浆配合比设计步骤如下。
1）水泥混合砂浆配合比设计过程（1）确定试配强度：砂浆的试配强度按下式确定（计算式见原图）。
- fm,0
- 砂浆的试配强度，精确至0.1 MPa
- f2
- 砂浆抗压强度平均值，精确至0.1 MPa
- σ
- 砂浆现场强度标准差，精确至0.01 MPa
第12页：砂浆现场强度标准差
砌筑砂浆现场强度标准差可按下式确定（计算式见原图）。
- f2,i
- 统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度，MPa
- μf2
- 统计周期内同一品种砂浆N组试件强度的平均值，MPa
- N
- 统计周期内同一品种砂浆试件的组数，N ≥ 25
当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差σ可按标准表取用。
第13页：水泥用量与掺加料用量
（2）计算每立方米砂浆中水泥用量：按计算式（见原图）确定。
- Qc
- 每立方米砂浆中的水泥用量，精确至1 kg/m³
- fm,0
- 砂浆的试配强度，精确至0.1 MPa
- fce
- 水泥的实测强度，精确至0.1 MPa
- α、β
- 砂浆的特征系数，其中α = 3.03，β = −15.09
当计算出的水泥砂浆中水泥用量不足200 kg/m³时，应按200 kg/m³采用。
（3）水泥混合砂浆的掺加料用量：QD = QA − Qc。式中QD为每立方米砂浆中掺加料用量（精确至1 kg），Qc为水泥用量（精确至1 kg），QA为水泥和掺加料的总量（精确至1 kg），宜在300～350 kg/m³之间；石灰膏、粘土膏使用时的稠度为120±5 mm。
第14页：砂子用量与用水量
（4）确定砂子用量：每立方米砂浆中砂子用量Qs（kg/m³）应以干燥状态（含水率小于0.5%）的堆积密度作为计算值，即1 m³砂浆含有1 m³堆积体积的砂。
（5）确定用水量：每立方米砂浆中用水量Qw（kg/m³）可根据砂浆稠度要求选用240～310 kg。
- 混合砂浆中的用水量不包括石灰膏或粘土膏中的水。
- 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干燥季节可酌量增加水量。
第15页：水泥砂浆配合比选用
2）水泥砂浆配合比选用
水泥砂浆各种材料用量可按标准表选用。表中水泥强度等级为32.5，大于32.5时水泥用量宜取下限；应根据施工水平合理选择水泥用量。
- 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干燥时可酌量增加用水量。
第16页：配合比的试配、调整与确定
3）配合比的试配、调整与确定
- 试配时应采用工程中实际使用的材料；机械搅拌时间自投料结束后算起，水泥砂浆和水泥混合砂浆不得小于120 s，掺用粉煤灰和外加剂的砂浆不得小于180 s。
- 按计算或查表选用的配合比试拌，测定稠度和分层度，若不能满足要求则调整用水量和掺合料用量直至合格，此时的配合比为砂浆基准配合比。
- 试配时至少采用3个不同配合比，其中一个为基准配合比，另外两个的水泥用量按基准配合比分别增加及减少10%；在保证稠度和分层度合格的条件下可将用水量或掺加料用量作相应调整。
- 按《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ 70—90)成型试件测定砂浆强度，选定符合试配强度要求且水泥用量最少的配合比。
砂浆配合比以各种材料用量的比例形式表示：水泥 : 掺加料 : 砂 : 水 = QC : QD : QS : QW。
第17页：干混砂浆的概念与分类
5.2 干混砂浆 5.2.1 概念
干混砂浆又称干粉料、干混料或干粉砂浆，是由胶凝材料、细骨料、外加剂（或掺合料）等固体材料组成、经专业化厂家生产的砂浆半成品，不含拌合水。
- 普通干混砂浆：干混砌筑砂浆（DM—干拌砌筑砂浆）；抹灰工程用干混砂浆（DPI—干拌内墙抹灰砂浆、DPE—干拌外墙抹灰砂浆、DS—干拌地面砂浆）。
- 特种干拌砂浆：DTA—干拌瓷砖粘结砂浆；DEA—干拌聚苯板粘结砂浆；DBI—干拌外保温抹面砂浆。
第18页：普通干混砂浆的特点
5.2.2 普通干混砂浆
- 粘结能力和保水性好：干混砌筑砂浆具有优异的粘结能力和保水性，使砂浆施工中凝结更为密实，在干燥砌块基面都能保证有效融结。
- 干缩率低：能最大限度保证墙体尺寸稳定性；胶凝后刚中带韧，提高建筑物安全性能。
- 强度高、抗渗性能好：干混抹灰砂浆能承受一系列外部作用，有足够抗水冲能力，可用于浴室和其他潮湿房间抹灰工程，减少抹灰层数、提高工效。
- 和易性好：施工基面光滑平整均匀，抗流挂性能好，对抹灰工具低粘性、易施工，抗裂抗渗性能更好。
第19页：特种干混砂浆
5.2.3 特种干混砂浆
特种干混砂浆指对性能有特殊要求的专用建筑、装饰类干混砂浆。
- 瓷砖粘结砂浆
- 节约材料用量，可实现薄层粘结，粘结力强，减少分层剥落，避免空鼓开裂；操作简单方便，施工质量和效率大幅提高。
- 聚苯板（EPS）粘结砂浆
- 加水即用，避免现场搅拌的随意性，质量稳定，施工性能良好；耐碱、耐水、抗冻融、快干、早强、施工效率高。
- 外保温抹面砂浆
- 在聚苯乙烯颗粒中添加纤维素、胶粉、纤维等添加剂的保温隔热砂浆产品，加水即可使用，施工方便。
第20页：隔热砂浆与吸声砂浆
5.3 特种砂浆
- 5.3.1 隔热砂浆
- 采用水泥等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒砂等轻质多孔骨料按一定比例配制，质量轻、保温隔热性能好（导热系数一般为0.07～0.10 W/(m·K)），主要用于屋面、墙体绝热层和热水、空调管道的绝热层。常用品种有水泥膨胀珍珠岩砂浆、水泥膨胀蛭石砂浆、水泥石灰膨胀蛭石砂浆等。
- 5.3.2 吸声砂浆
- 一般采用轻质多孔骨料拌制，骨料内部孔隙率大因而吸声性能优良；也可掺入锯末、玻璃纤维、矿物棉等材料拌制，主要用于室内吸声墙面和顶面。
第21页：耐腐蚀砂浆
5.3.3 耐腐蚀砂浆
- 水玻璃类耐酸砂浆
- 以水玻璃为胶凝材料拌制，常掺入氟硅酸钠作为促硬剂，主要用作衬砌材料、耐酸地面或内壁防护层。
- 耐碱砂浆
- 使用42.5强度等级以上的普通硅酸盐水泥，细骨料可采用耐碱密实的石灰岩类、火成岩类制成的砂和粉料，也可采用石英质普通砂；可耐一定温度和浓度下的氢氧化钠、铝酸钠溶液腐蚀，以及任何浓度的氨水、碳酸钠、碱性气体和粉尘等腐蚀。
- 硫磺砂浆
- 以硫磺为胶结料，加入填料、增韧剂经加热熬制而成，耐腐蚀性能良好，几乎能耐大部分有机酸、无机酸、中性和酸性盐的腐蚀，对乳酸也有很强耐蚀能力。
第22页：防辐射砂浆与聚合物砂浆
- 5.3.4 防辐射砂浆
- 可采用重水泥（钡水泥、锶水泥）或重质骨料（黄铁矿、重晶石、硼砂等）拌制而成，可防止各类辐射，主要用于射线防护工程。
- 5.3.5 聚合物砂浆
- 在水泥砂浆中加入有机聚合物乳液配制而成，具有粘结力强、干缩率小、脆性低、耐蚀性好等特性，用于修补和防护工程；常用聚合物乳液有氯丁胶乳液、丁苯橡胶乳液、丙烯酸树脂乳液等。
第23页：抹面砂浆的技术要求
5.4 抹面砂浆
凡涂抹在基底材料表面，兼有保护基层和增加美观作用的砂浆，可统称为抹面砂浆。按功能分为普通抹面砂浆、防水砂浆、装饰砂浆和特种砂浆等。
5.4.1 抹面砂浆技术要求
- 抹面层不承受荷载。
- 应具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄层，便于施工。
- 与基底层要有足够的粘结强度，在施工中或长期自重和环境作用下不脱落、不开裂。
- 抹面层多为薄层并分层涂抹，面层要求平整、光洁、细致、美观。
- 多用于干燥环境，大面积暴露在空气中。
第24页：普通抹面砂浆
5.4.2 普通抹面砂浆
普通抹面砂浆对建筑物和墙体起到保护作用，常用品种有水泥砂浆、石灰砂浆、水泥混合砂浆、麻刀石灰砂浆（麻刀灰）、纸筋石灰砂浆（纸筋灰）等，通常分为两层或三层施工。
- 底层抹灰：使砂浆与基底牢固粘结，要求具有良好的和易性、保水性和较好的粘结强度。
- 中层抹灰：主要起找平作用，有时可省略。
- 面层抹灰：为获得平整、光洁的表面效果。
各层抹灰面的作用和要求不同，每层选用的砂浆也不一样；不同基底材料和工程部位对砂浆技术性能要求也不同，这是选择砂浆种类的主要依据。
第25页：本章小结
本章小结
建筑砂浆是由砂、水泥、掺合料、水及外加剂组成，是建筑工程不可缺少的重要材料之一，起胶结、衬垫和传递荷载作用。按功能和用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆；按胶凝材料分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。
新拌砂浆要求具有良好的和易性，包括流动性和保水性两方面。砂浆的强度一般指立方体抗压强度，据此划分为六个强度等级。当基层为吸水材料时，砂浆的强度主要取决于水泥强度等级和水泥用量。
砌筑砂浆应进行配合比设计来保证砂浆强度，从而保证工程质量。抹面砂浆要求具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄层，与基层有足够的粘结力，长期使用不开裂和脱落。
第26页：课后习题
习题 · 复习思考题（具体题目见原图）
